Descarcă aplicația DIGI TV
Reduce,Co2,Emissions,To,Limit,Climate,Change,And,Global,Warming.

Secretele fotosintezei, descifrate. Calea spre recolte mai eficiente şi mai rezistente, deschisă

Fotosinteză. Shutterstock

Un studiu asupra fotosintezei poate deschide noi drumuri de inovare în domeniul agriculturii prin obţinerea unor culturi mai eficiente şi mai rezistente la condiţiile de mediu, transmite agenţia TPS.

Fotosinteza este un proces biochimic prin care plantele, algele şi unele bacterii pot transforma lumina în energie chimică sub forma glucozei, un tip de zaharuri ce este folosit pentru a le activa metabolismul. Un produs secundar extrem de important al acestui proces este oxigenul care este eliberat de plante. Între 50% şi 80% din oxigenul Pământului este rezultatul fotosintezei. De asemenea, acest proces duce la absorbţia dioxidului de carbon din atmosferă, aflându-se la baza lanţului trofic al planetei.

Cercetători de la Institutul Weizmann din Rehovot, Israel, conduşi de dr. Reinat Nevo sub coordonarea profesorului Ziv Reich, au descoperit că fotosinteza se adaptează la diferite niveluri ale luminii solare prin reorganizarea structurii membranelor cloroplastelor. Procesul fotosintezei se produce în cloroplaste, organite din celulele plantelor care au membrane specializate. Aceste membrane sunt cruciale pentru facilitarea fluxului de electroni între proteine, un aspect cheie al transformării radiaţiei solare în energie chimică utilizabilă de către plante. Până recent, oamenii de ştiinţă credeau că structura spaţială a acestor membrane reprezintă o problemă pentru fotosinteză prin faptul că obligă electronii să călătorească pe distanţe mai lungi între proteine, încetinind astfel întregul proces.

Însă echipa de cercetători condusă de Reinat Nevo a descoperit că aceste membrane nu sunt statice. În schimb, ele îşi modifică organizarea în funcţie de cantitatea de lumină disponibilă. Studiul a fost recent publicat în jurnalul Nature Plants, arată Agerpes.

Similar modului în care pupilele umane se dilată sau se contractă în răspuns la expunerea la lumină, membranele cloroplastelor îşi modifică alinierea când trec de la întuneric la lumină. Studiul a descoperit şi că pe măsură ce plantele trec de la întuneric la lumină, membranele cloroplastelor se ajustează, aducând proteinele mai aproape unele de altele şi scurtând distanţa pe care electronii trebuie să o parcurgă. Această realiniere ajută procesul de fotosinteză să se producă mai eficient la intensităţi diferite ale luminii. Abilitatea membranei cloroplastelor de a se reorganiza asigură optimizarea utilizării energiei de către plante, indiferent de fluctuaţiile de intensitate a luminii solare.

În cadrul studiului, echipa de cercetători israelieni a folosit tehnologie de ultimă oră, cum ar fi microscopia electronică cu crio-scanare şi microscopia electronică cu transmisie pentru a observa membranelor cloroplastelor atât în condiţii de lumină cât şi de întuneric.

Contrar ipotezelor anterioare, studiul a dezvăluit că, în tip ce proteinele nu-şi schimbă poziţia, aranjamentul spaţial al membranelor se modifică. Modificarea alinierii membranelor are un rol important în reglarea distanţei dintre proteine, facilitând un proces de fotosinteză mai rapid şi mai eficient. Un motiv al acestei ajustări dinamice este protejarea plantei. În condiţii de lumină puţină sau pe timpul nopţii, fotosinteza este minimă. În aceste situaţii membranele se distanţează, izolând proteinele şi împiedicându-le să devină hiperstimulate de lumina slabă.

Pornind de la această descoperire, echipa de cercetători a realizat un experiment folosind plante modificate genetic. Într-un grup de plante, membranele cloroplastelor au fost blocate în poziţia de lumină puternică, menţinând proteinele apropiate chiar şi în întuneric. În celălalt grup, membranele au rămas continuu în modul de întuneric, cu proteinele distanţate. Rezultatele au fost clare: plantele cu membranele cloroplastelor blocate în modul de lumină au crescut mai mult şi au produs mai multă fotosinteză, prin comparaţie cu cele blocate în poziţia pentru întuneric.

Aceste rezultate sugerează un viitor promiţător pentru culturile modificate genetic în sensul optimizării fotosintezei. Prin manipularea structurii spaţiale a membranei cloroplastelor, planetele ar putea creşte mai eficient şi în condiţii de lumină mai slabă sau de lumină artificială.

Modificarea genetică a plantelor pentru a optimiza fotosinteza poate duce la recolte mai bogate, în special în regiunile cu un nivel inconsistent al luminii solare, cu soluri sărace în nutrienţi sau cu climă problematică. De asemenea, deschide noi posibilităţi pentru cultivarea în interior sau pe verticală în zonele urbane, reducând în acelaşi timp necesarul de energie pentru cultivarea hranei în mediu controlat, aşa cum sunt serele.

Te-ar putea interesa si:
Anul 2026 ar putea fi cu peste 1,4 grade Celsius mai cald comparativ cu perioada 1850-1900...
Înaintarea în vârstă reduce riscul de cancer? Noi cercetări răstoarnă teoriile actuale
Muzica poate contribui la reducerea riscului de demenţă cu până la 40%
Descarcă aplicația DIGI TV

Programul Zilei

Duminică11.01
Luni12.01
Marți13.01
Miercuri14.01
Joi15.01
Vineri16.01
Sâmbătă17.01
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cum s-au construit
07:35 Supermasini
08:25 Arome din Albania
09:20 Mergand printre dinozauri
10:10 Mergand printre dinozauri: descoperiri
10:20 Secretele ghetii
11:20 George W. Bush
12:15 Film de calatorie
12:30 Vase de razboi
13:20 Secretele ghetii
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Cu trenul prin Marea Britanie
17:02 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
17:09 Digi Portret - Constantin Dumitriu
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Drome
21:00 Mergand printre dinozauri
21:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
22:00 Cum sa-ti ajuti creierul
22:47 Portrete noi
23:50 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
00:35 Vase de razboi
01:25 Secretele ghetii
02:25 Din interiorul fabricii
03:25 Atelierul pentru avioane
04:15 Cu trenul prin Marea Britanie
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Supermasini
08:25 Arome din Drome
09:20 Mergand printre dinozauri
10:10 Mergand printre dinozauri: descoperiri
10:20 Cum sa-ti ajuti creierul
11:10 Film de calatorie
11:25 George W. Bush
12:20 Digi Portret - Wargha Enayati
12:30 Vase de razboi
13:20 Secretele ghetii
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Cu trenul prin Marea Britanie
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Cum au reparat asta?
18:59 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Emilia Romagna
21:00 Ce s-a intamplat in Roanoke
21:45 Film de calatorie
22:00 Utopia anului 2050
23:00 Secrete si spioni: un joc nuclear
23:55 tinutul Buzaului - Focul
00:35 Vase de razboi
01:25 Secretele ghetii
02:20 Din interiorul fabricii
03:20 Atelierul pentru avioane
04:10 Drumul
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Supermasini
08:25 Arome din Emilia Romagna
09:20 Ce s-a intamplat in Roanoke
10:10 Utopia anului 2050
11:05 Film de calatorie
11:30 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
12:15 Film de calatorie
12:30 Vase de razboi
13:20 Secretele ghetii
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Drumul
17:09 Digi Portret - Justin Ionescu
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Gabon
21:00 Arhitectura antica
21:55 Teste in conditii extreme
22:50 Secrete si spioni: un joc nuclear
23:45 Cum s-a intamplat
00:35 Vase de razboi
01:25 Secretele ghetii
02:20 Din interiorul fabricii
03:20 Atelierul pentru avioane
04:10 Drumul
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Supermasini
08:25 Arome din Gabon
09:20 Arhitectura antica
10:15 Teste in conditii extreme
11:10 Film de calatorie
11:30 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
12:15 Film de calatorie
12:30 Vase de razboi
13:20 Secretele ghetii
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Drumul
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Cum au reparat asta?
18:59 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Malta
21:00 Ce s-a intamplat in Roanoke
21:46 Filler Digipedia
21:50 Regatul pierdut din neolitic
22:44 Filler Digipedia
22:50 Secrete si spioni: un joc nuclear
23:45 Cum s-a intamplat
00:35 Vase de razboi
01:25 Secretele ghetii
02:25 Din interiorul fabricii
03:25 Atelierul pentru avioane
04:15 Drumul
05:10 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Supermasini
08:25 Arome din Malta
09:20 Ce s-a intamplat in Roanoke
10:06 Filler Digipedia
10:10 Regatul pierdut din neolitic
11:05 Cum sa prinzi 100
11:30 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
12:15 Film de calatorie
12:30 Vase de razboi
13:20 Secretele ghetii
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Drumul
17:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Cum au reparat asta?
18:59 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Paris
21:00 Arhitectura antica
22:00 Dragostea doare
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:45 Cum s-a intamplat
00:40 Vase de razboi
01:30 O noua perspectiva navala
02:25 Din interiorul fabricii
03:25 Atelierul pentru avioane
04:15 Drumul
05:10 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Supermasini
08:25 Arome din Paris
09:20 Arhitectura antica
10:15 Dragostea doare
11:10 Viata romanilor la Malaiesti
11:30 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
12:15 Film de calatorie
12:30 Vase de razboi
13:20 O noua perspectiva navala
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Drumul
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Santorini
21:00 DIGIPEDIA
21:35 Sa intelegem Universul
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:45 Cum s-a intamplat
01:25 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
02:25 Din interiorul fabricii
03:25 Atelierul pentru avioane
04:15 Noul pericol din oceanul inghetat
05:10 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Supermasini
08:25 Arome din Santorini
09:20 DIGIPEDIA
09:55 Sa intelegem Universul
11:10 VOCILE OPEREI
11:30 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
12:14 Film de calatorie
13:20 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Noul pericol din oceanul inghetat
17:15 Drumuri necunoscute: India
17:45 Drumuri necunoscute: India
18:15 Cum au reparat asta?
18:59 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din sudul Australiei
21:00 Mergand printre dinozauri
21:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
22:00 Mituri si mistere
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:45 Cum s-a intamplat
01:25 Aparitia mamiferelor
02:20 Din interiorul fabricii
03:20 Atelierul pentru avioane
04:10 Misterul liniilor Nazca
05:05 Nazistul

Partenerii noștri

Picture,Of,Mars,The,Red,Planet

Am putea să știm, în sfârșit, de ce planeta Marte este roșie. O nouă explicație pune sub semnul întrebării ipotezele...

De sute de ani, oamenii se întreabă de ce Marte are celebra sa culoare roșiatică. Chiar și privită...