Solar energy conversion by photosystem II: principles and structures.
Solar energy conversion by photosystem II: principles and structures.
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DOI：
10.1007/s11120-022-00991-y
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发表时间：
2023-06
影响因子：
3.7
通讯作者：
Messinger, Johannes
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shevela, Dmitry;Kern, Jan F.;Govindjee, Govindjee;Messinger, Johannes
关键词：
光系统 II (PSII) 的光合水氧化是一个令人着迷的过程，因为它维持了地球上的生命，并为可再生能源应用所需的可扩展合成催化剂提供了蓝图。这一过程的生物物理、计算和结构描述始于 50 多年前，在过去的二十年中取得了巨大进展，其高分辨率晶体结构不仅适用于 PSII 的暗稳定态，而且适用于所有半稳定反应中间体，甚至一些瞬态。在这里，我们总结了目前关于 PSII 的知识，重点介绍了 PSII 中光能转化为化学能的基本原理，以及实现这些反应的分子结构的说明。强调了有关生物水氧化机制的重要剩余问题，并在分子水平上描述了这一基本反应的一种可能途径。
Photosynthetic water oxidation by Photosystem II (PSII) is a fascinating process because it sustains life on Earth and serves as a blue print for scalable synthetic catalysts required for renewable energy applications. The biophysical, computational, and structural description of this process, which started more than 50 years ago, has made tremendous progress over the past two decades, with its high-resolution crystal structures being available not only of the dark-stable state of PSII, but of all the semi-stable reaction intermediates and even some transient states. Here, we summarize the current knowledge on PSII with emphasis on the basic principles that govern the conversion of light energy to chemical energy in PSII, as well as on the illustration of the molecular structures that enable these reactions. The important remaining questions regarding the mechanism of biological water oxidation are highlighted, and one possible pathway for this fundamental reaction is described at a molecular level.
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Blankenship, Robert E.