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

Joi25.06
Vineri26.06
Sâmbătă27.06
Duminică28.06
Luni29.06
Marți30.06
Miercuri01.07
06:00 Minunile pamantului
06:55 Supermasini
07:40 Odiseea insulelor grecesti
08:30 Cum s-au construit
09:15 Navigand prin lume
10:05 Parcuri nationale
10:55 Urme din trecut
11:50 Arhitectura antica
12:45 Odiseea mea greceasca
13:31 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
13:38 decembrie
13:45 stiinta succesului
14:40 Influencerii istoriei
15:33 decembrie
15:40 Supermasini
16:30 Odiseea insulelor grecesti
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
18:56 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
19:00 Parcuri nationale
20:00 Vase de razboi
21:00 Picturi celebre
22:00 Femei in spionaj
23:00 inapoi in salbaticie
00:45 Egregora aventura continua
01:07 Gradina Botanica
01:10 Odiseea mea greceasca
02:00 De la zero la infinit
02:55 Vase de razboi
03:45 Film de calatorie
04:00 Film de calatorie
04:20 Anne Boleyn: inchisa judecata executata
05:06 Gradina Botanica
05:10 inapoi in salbaticie
06:00 Influencerii istoriei
06:55 Supermasini
07:40 Odiseea insulelor grecesti
08:30 Cum s-au construit
09:15 Navigand prin lume
10:06 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
10:10 Parcuri nationale
11:00 Odiseea mea greceasca
11:50 Arhitectura antica
12:45 Odiseea mea greceasca
13:45 De la zero la infinit
14:40 Influencerii istoriei
15:34 decembrie
15:40 Supermasini
16:30 Odiseea insulelor grecesti
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
18:57 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
19:00 Parcuri nationale
19:56 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Vase de razboi
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Anne Boleyn: inchisa judecata executata
23:00 inapoi in salbaticie
23:46 Gradina Botanica
23:50 Scena crimei: in Antichitate
00:45 Odiseea mea greceasca
01:35 Despre Univers
02:30 Vase de razboi
03:20 Arome din Japonia
04:15 Secretele omenirii
05:10 inapoi in salbaticie
06:00 Influencerii istoriei
06:55 Supermasini
07:40 Odiseea insulelor grecesti
08:30 Cum s-au construit
09:15 Navigand prin lume
10:06 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
10:10 Parcuri nationale
11:00 DIGIPEDIA
11:30 Jurnalul de Stiinte
11:41 Gradina Botanica
11:45 Ce se intampla cu datele tale pesonale
12:45 Odiseea mea greceasca
13:33 decembrie
13:39 decembrie
13:45 Despre Univers
14:40 Influencerii istoriei
15:40 Supermasini
16:30 Odiseea insulelor grecesti
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
18:56 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
19:00 impartim planeta!
19:54 decembrie
20:00 Vase de razboi
21:00 Arome din Japonia
22:00 Secretele omenirii
23:00 inapoi in salbaticie
23:46 decembrie
23:50 Scena crimei: in Antichitate
00:47 Digiportret - Mihail Cosuletu
00:55 Odiseea mea greceasca
01:41 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
01:45 Despre Univers
02:40 Vase de razboi
03:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
03:30 Copiii soarelui
04:25 Austria si familia regala britanica
05:10 inapoi in salbaticie
06:00 Influencerii istoriei
06:55 Supermasini
07:40 Odiseea insulelor grecesti
08:30 Cum s-au construit
09:15 Navigand prin lume
10:06 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
10:10 impartim planeta!
11:05 Uriasii din padure
12:30 Film de calatorie
12:45 Odiseea mea greceasca
13:31 Portrete noi
13:45 Despre Univers
14:40 Influencerii istoriei
15:33 decembrie
15:40 Supermasini
16:26 decembrie
16:30 Odiseea insulelor grecesti
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
18:55 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
19:00 impartim planeta!
19:54 decembrie
20:00 Vase de razboi
20:46 Digi Portret - Cristian Lascu
20:53 Digi portret - Dan Perjovschi
21:00 Copiii soarelui
21:53 Digi Portret - Razvan Penescu
22:00 Austria si familia regala britanica
22:45 Film de calatorie
23:00 inapoi in salbaticie
23:46 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
23:50 Despotul nebun al Thailandei
00:45 Anotimpuri japoneze
01:35 Masinaria cu sentimente
02:30 Vase de razboi
03:20 Inteligenta colectiva
04:15 Secretele omenirii
05:10 inapoi in salbaticie
06:00 Influencerii istoriei
06:55 Supermasini
07:40 Odiseea insulelor grecesti
08:30 Cum s-au construit
09:15 Navigand prin lume
10:05 impartim planeta!
11:00 Revolutia A.I.
11:55 tinutul Buzaului-Piatra
12:38 Digi Portret - Mihaela Glavan
12:45 Anotimpuri japoneze
13:36 Digi Portret - Radu Gologan
13:45 Masinaria cu sentimente
14:40 Apocalipsa: planul B
15:32 Portrete noi
15:40 Concorde: povestea nestiuta
16:30 Colosseum cu Dan Snow
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
18:55 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 1
19:00 impartim planeta!
19:55 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 2
20:00 Vase de razboi
20:46 Digi Portret - Ionut Budisteanu
20:53 Portrete noi
21:00 Inteligenta colectiva
21:53 Portrete noi
22:00 Secretele omenirii
23:00 inapoi in salbaticie
23:50 Megainginerii: Poduri
00:40 Anotimpuri japoneze
01:30 Marea eclipsa din America
02:25 Vase de razboi
03:15 Urme din trecut
04:10 Marele James Webb
05:05 Cum apar superfurtunile
06:00 Apocalipsa: planul B
06:55 Concorde: povestea nestiuta
07:45 Colosseum cu Dan Snow
08:35 Cum s-au construit
09:20 Navigand prin lume
10:10 impartim planeta!
11:05 Regina soarelui
12:00 tinutul Buzaului - Lemnul
12:45 Anotimpuri japoneze
13:35 Portrete noi
13:45 Marea eclipsa din America
14:40 Dragostea doare
15:40 Concorde: povestea nestiuta
16:30 Colosseum cu Dan Snow
17:20 Proiectul Artemis
18:05 Navigand prin lume
19:00 impartim planeta!
20:00 Vase de razboi
20:46 Digi Portret - Razvan Suma
20:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
21:00 Urme din trecut
21:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
22:00 Marele James Webb
22:55 Cum apar superfurtunile
23:50 Spioni printre prieteni
01:25 Megainginerii: Canale
02:20 O plimbare prin Australia
03:15 De la zero la infinit
04:10 Secretele omenirii
05:05 Viata in salbaticie
06:00 Dragostea doare
06:55 Concorde: povestea nestiuta
08:30 Proiectul Artemis
09:15 Navigand prin lume
10:10 impartim planeta!
11:05 Visul lui Gerard Depardieu
12:20 O plimbare prin Australia
13:15 Megainginerii: Canale
14:10 Arhitectura antica
15:03 Film de calatorie
15:20 O noua perspectiva
16:07 Digi Portret - Stefan Caltia
16:15 Cum au reparat asta?
17:10 Vase de razboi
18:00 Luptatorii aerului
18:45 Film de calatorie
19:00 stiinta bate fictiunea
19:25 stiinta bate fictiunea
20:00 Planetele
21:00 De la zero la infinit
22:00 Secretele omenirii
23:00 Viata in salbaticie
23:55 Adevaratul Lawrence al Arabiei
00:00 Ce stim despre SS
00:55 100 baloane pentru Romania
01:30 Megainginerii: Poduri
02:25 O plimbare prin Australia
03:15 Mari pictori ai lumii
04:10 Ce se intampla cu datele tale pesonale
05:05 Viata in salbaticie

Partenerii noștri

Artemis II Launches Manned Test Flight Around The Moon

Prunariu: Chiar dacă o să ne ducem pe Lună, pe Marte, nu putem trăi permanent acolo. Planeta noastră trebuie protejată

Singurul român care a ajuns în spaţiul cosmic, Dumitru Prunariu, a transmis luni un apel pentru...