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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Principles of Natural Photosynthesis

verfasst von : Vera Krewald, Marius Retegan, Dimitrios A. Pantazis

Erschienen in: Solar Energy for Fuels

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Nature relies on a unique and intricate biochemical setup to achieve sunlight-driven water splitting. Combined experimental and computational efforts have produced significant insights into the structural and functional principles governing the operation of the water-oxidizing enzyme Photosystem II in general, and of the oxygen-evolving manganese–calcium cluster at its active site in particular. Here we review the most important aspects of biological water oxidation, emphasizing current knowledge on the organization of the enzyme, the geometric and electronic structure of the catalyst, and the role of calcium and chloride cofactors. The combination of recent experimental work on the identification of possible substrate sites with computational modeling have considerably limited the possible mechanistic pathways for the critical O–O bond formation step. Taken together, the key features and principles of natural photosynthesis may serve as inspiration for the design, development, and implementation of artificial systems.

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Shevela D, Koroidov S, Najafpour MM, Messinger J, Kurz P (2011) Chem Eur J 17:5415–5423CrossRef
Metadaten
Titel
Principles of Natural Photosynthesis
verfasst von
Vera Krewald
Marius Retegan
Dimitrios A. Pantazis
Copyright-Jahr
2016
Buch
Solar Energy for Fuels

Print ISBN: 978-3-319-23098-6

Electronic ISBN: 978-3-319-23099-3

Copyright-Jahr: 2016

DOI
https://doi.org/10.1007/128_2015_645

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