식물의 광합성 중 가장 설명하기 어려운 부분은 물에서 산소가 생기는 과정이다. 일본 연구진이 최근 이를 포착한 연구 결과를 발표했다. 인공광합성 실현의 기초가 될만한 성과로 네이처지에 게재됐다.
1일 요미우리신문은 오카야마대 등 연구팀이 식물의 잎에 있는 PS2라는 단백질 복합체가 물을 분해하는 반응의 촉매가 되는 과정을 포착했다고 보도했다. 연구팀은 PS2의 결정에 빛을 비춰 광합성 반응이 일어나게 만들었다. 이후 100조분의 1초라고 하는 극히 짧은 시간 동안 X선을 쏴 분자의 움직임을 관찰했다.
빛을 쬔 100만 분의 1초 후 칼슘에 물 분자가 결합했다. 5000분의 1초 후에는 물 분자가 사라지고 산소 원자가 나타났다.
광합성은 식물이 빛의 에너지를 이용해 물과 이산화탄소로부터 산소와 탄수화물을 만드는 화학반응이다. 100년 넘게 연구됐지만 물이 분해돼 산소가 생기는 매커니즘은 불분명했다.
최예슬 기자 smarty@kmib.co.kr
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