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

Luni02.02
Marți03.02
Miercuri04.02
Joi05.02
Vineri06.02
Sâmbătă07.02
Duminică08.02
06:00 Cum s-au construit
07:40 Vacanta raw
08:05 Vacanta raw
08:30 Arome din Albania
09:25 George W. Bush
10:20 Insulele
11:15 Visul lui Gerard Depardieu
12:40 Noul pericol din oceanul inghetat
13:34 Portrete noi
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:08 Digi Portret - Mihaela Glavan
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:06 Digiportret - Mihail Cosuletu
17:15 Arome din Drome
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
20:53 Digi Portret - Ionut Budisteanu
21:00 Deasupra Coreei de Sud
21:53 Portrete noi
22:00 Imperiul vikingilor
23:50 Noii oameni
00:40 Dincolo de ceea ce stim
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Arhitectura antica
04:10 Imperiul vikingilor
05:05 Nazistul
06:00 Cum s-au construit
07:40 Vacanta raw
08:05 Vacanta raw
08:30 Arome din Drome
09:25 George W. Bush
10:20 Insulele
11:15 Despre Univers
12:10 Cum sa prinzi 100
12:34 Portrete noi
12:40 Dincolo de ceea ce stim
13:34 Portrete noi
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:08 Portrete noi
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:06 Portrete noi
17:15 Arome din Emilia Romagna
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
21:00 Arhitectura antica
21:52 Digi Portret - Razvan Suma
22:00 Imperiul vikingilor
22:55 Nazistul
23:50 Noii oameni
00:40 Dincolo de ceea ce stim
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Deasupra Coreei de Sud
04:10 Apocalipsa antica
05:05 Hemingway
06:00 Cum s-au construit
07:40 Vacanta raw
08:05 Vacanta raw
08:30 Arome din Emilia Romagna
09:25 George W. Bush
10:20 Insulele
11:15 Despre Univers
12:10 Cum sa prinzi 100
12:40 Dincolo de ceea ce stim
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
15:59 Film de calatorie
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:06 Portrete noi
17:15 Arome din Gabon
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
20:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
21:00 Deasupra Coreei de Sud
21:53 Digi Portret - Stefan Caltia
22:00 Apocalipsa antica
22:55 Hemingway
23:50 Noii oameni
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Arhitectura antica
04:10 Oamenii din Vietnamul de Nord
05:05 Hemingway
06:00 Cum s-au construit
07:30 Vacanta raw
07:55 Vacanta raw
08:20 Arome din Gabon
09:15 George W. Bush
10:10 Insulele
11:05 Dunarea salbatica
12:33 Digi Portret - Dan Dinu
12:40 Dincolo de ceea ce stim
13:34 Digi Portret - Constantin Dumitriu
13:40 Luptatorii aerului
14:24 Digi Portret - Wargha Enayati
14:30 Cum s-au construit
16:00 Film de calatorie
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:15 Arome din Malta
18:10 Biografia unei legende: Churchill
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
21:00 Arhitectura antica
22:00 Oamenii din Vietnamul de Nord
22:55 Hemingway
00:00 Ukraina: inceputul Holocaustului
01:05 Apocalipsa unei gauri negre
02:00 Luptatorii aerului
02:45 Inginerie de varf
03:40 Cel mai vechi ADN
05:05 Hemingway
06:00 Cum s-au construit
07:30 Vacanta raw
07:55 Vacanta raw
08:20 Arome din Malta
09:15 Biografia unei legende: Churchill
10:05 Insulele
11:00 Dincolo de ceea ce stim
11:55 tinutul Buzaului-Piatra
12:40 Apocalipsa unei gauri negre
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:00 Film de calatorie
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:15 Arome din Paris
18:10 Biografia unei legende: Churchill
19:05 Insulele
20:00 Inginerie de varf
20:53 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Cel mai vechi ADN
22:55 Hemingway
23:49 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
00:35 Apocalipsa unei gauri negre
01:30 Luptatorii aerului
02:15 Inginerie de varf
03:10 Din interiorul fabricii
04:10 Cum apar superfurtunile
05:05 Hemingway
06:00 Cum s-au construit
07:30 Vacanta raw
07:55 Vacanta raw
08:20 Arome din Paris
09:15 Biografia unei legende: Churchill
10:05 Insulele
11:00 DIGIPEDIA
11:30 Film de calatorie
11:45 in mintea lui Einstein
12:40 Apocalipsa unei gauri negre
13:34 Digi Portret - Justin Ionescu
13:40 Luptatorii aerului
14:24 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:30 Cum s-au construit
16:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:15 Arome din Santorini
18:10 Biografia unei legende: Churchill
19:05 Calatoria
20:00 Inginerie de varf
20:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
21:00 Din interiorul fabricii
22:00 Cum apar superfurtunile
22:55 Hemingway
23:50 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
01:30 Luptatorii aerului
02:15 Inginerie de varf
03:10 Din interiorul fabricii
04:10 Apocalipsa antica
05:05 Hemingway
06:00 Cum s-au construit
07:40 Vacanta raw
08:05 Vacanta raw
08:30 Arome din Santorini
09:25 Biografia unei legende: Churchill
10:15 Calatoria
11:10 Uriasii din padure
12:33 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:06 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
17:15 Arome din Sumatra de Vest
18:10 Biografia unei legende: Churchill
18:57 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:05 Calatoria
20:00 Inginerie de varf
20:53 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
21:00 Din interiorul fabricii
22:00 Apocalipsa antica
22:55 Hemingway
23:50 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
00:10 Viata romanilor la Malaiesti
00:30 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
01:30 Luptatorii aerului
02:15 Inginerie de varf
03:10 Citadela din Mediterana
05:05 Hemingway

Partenerii noștri

Catherine O’Hara/ Profimedia

Ce este situs inversus, boala rară de care suferea Catherine O’Hara. Afecțiunea i-a fost descoperită acum 20 de ani

Moartea actriței Catherine O'Hara, survenită pe 30 ianuarie 2026, la vârsta de 71 de ani, a...