Oranje is ijzer, geel is zwavel, lichtblauw is molybdeen en zwart is dus koolstof.

Eindelijk is de structuur opgehelderd van het onderdeel van nitrogenase-enzymen, dat stikstofmoleculen uit de lucht kan splitsen. Het centrale ion is geen stikstof of zuurstof maar koolstof, zo is zojuist gemeld in Science.

Met deze wetenschap in het achterhoofd hoopt men nu te achterhalen hoe dat enzym het voor elkaar krijgt om de driedubbele stikstofbinding te verbreken. En als dàt eenmaal duidelijk wordt, kan men er wellicht een energiezuinig alternatief uit destilleren voor het Haber-Boschproces dat al een eeuw de basis vormt van de wereldammoniak- en kunstmestproductie.

De rest van de structuur van nitrogenase was al in 2002 opgehelderd door Oliver Einsle, van de Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg. Toen werd al duidelijk dat de stikstofsplitsing hoogstwaarschijnlijk het werk is van een cofactor, genaamd FeMoCo, die 7 ijzeratomen, één molybdeenatoom en 9 zwavelatomen bevat. Plus een lichtere, volledig geïoniseerde kern die helemaal in het midden zit en waarvan Einsle de identiteit niet kon vaststellen. Het kon N3-, O2- of C4- zijn, en alledrie die hypotheses hadden de nodige aanhangers.

Volgens Serena DeBeer (Cornell University) en collega’s is het echter definitief C4-. Ze hebben dat indirect vastgesteld door met röntgenemissiespectrometrie (gevoed door de Stanford Synchrotron Radiation Light Source) na te gaan wat er gebeurt als je de ijzeratomen in het cluster berooft van een elektron. Keihard bewijs leverde dat niet op, maar de metingen zijn verreweg het beste te verklaren wanneer je aanneemt dat het geheimzinnige centrale ion koolstof is.

Computersimulaties bevestigen dat het inderdaad heel goed kan kloppen.

In een tweede Science-artikel komt de reeds genoemde Einsle aan het woord. Die neigde er eerder toe om het atoom te identificeren als stikstof, maar na nieuwe waarnemingen en berekeningen komt hij óók tot de conclusie dat het koolstof moet zijn. Het zal dus wel.

bron: physorg.com, nu.nl, Science

Onderwerpen