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

Duminică15.11
Luni16.11
Marți17.11
Miercuri18.11
Joi19.11
Vineri20.11
Sâmbătă21.11
06:00 Scandinavia cu Simon Reeve
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Drumul matasii
08:40 Vase de razboi
09:30 Navigand prin lume
10:25 Luptatorii aerului
11:10 Proiectul Artemis
11:55 ZONA DE RISC.BIOCOD
12:35 Lumea vazuta de sus
13:00 Lumea vazuta de sus
13:35 Arhitectura antica
14:30 Simon Reeve se intoarce in Cornwall
15:30 Cum au reparat asta?
16:14 Digi PortretDan Dinu
16:20 Drumul matasii
17:15 Vase de razboi
18:01 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 1
18:05 Navigand prin lume
18:56 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 2
19:00 Luptatorii aerului
19:44 Film de calatorie
20:00 Planetele
21:00 Secretul lumii civilizate
21:53 Filler DigipediaBLUE ZONES
22:00 Castele din Austria
22:45 Film de calatorie
23:00 Lucy Worsley investigheaza
23:55 in prima linie
00:24 Film de calatorie
00:40 Lumea vazuta de sus
01:05 Lumea vazuta de sus
01:30 Arhitectura antica
02:25 Planetele
03:25 Secretul lumii civilizate
04:20 Castele din Austria
05:05 Lucy Worsley investigheaza
06:00 Simon Reeve se intoarce in Cornwall
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Drumul matasii
08:40 Vase de razboi
09:26 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 1
09:30 Navigand prin lume
10:21 Filler DigipediaCALATORIE IN UNIVERS 2
10:25 Luptatorii aerului
11:10 Sa intelegem Universul
12:25 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
12:30 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
12:35 Argentina vazuta de sus
13:19 Film de calatorie
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:14 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
16:20 Italia vazuta de sus
17:04 Filler DigipediaAPICULTURA vs MEDIU
17:15 Vase de razboi
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Secrete din Olimp
21:54 Digi PortretConstantin Dumitriu
22:00 Lasa-te ghidat !
00:15 Argentina vazuta de sus
01:00 Arhitectura antica
01:55 Apocalipsa antica
02:50 Secrete din Olimp
03:45 Lasa-te ghidat !
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Vase de razboi
09:15 Navigand prin lume
10:05 Luptatorii aerului
10:50 in adancuri
12:15 VOCILE OPEREI
12:35 Argentina vazuta de sus
13:19 Film de calatorie
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Italia vazuta de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
20:51 Filler DigipediaEVOLUTIA UNIVERSULUI 1
20:55 Filler DigipediaEVOLUTIA UNIVERSULUI 2
21:00 Destinatie: Roma antica
22:00 Blestemul lui Escobar
22:50 Film de calatorie
23:05 Tutankhamon: aliati si inamici
00:00 in prima linie
00:30 Film de calatorie
00:45 Argentina vazuta de sus
01:30 Arhitectura antica
02:25 Apocalipsa antica
03:16 Filler DigipediaEVOLUTIA UNIVERSULUI 1
03:20 Destinatie: Roma antica
04:15 Blestemul lui Escobar
05:05 Tutankhamon: aliati si inamici
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:05 Luptatorii aerului
10:50 Frumusetile naturii
11:45 Secretele unei gropi de gunoi
12:35 Argentina vazuta de sus
13:20 Film de calatorie
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Italia vazuta de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Planetele
22:00 Lasa-te ghidat !
00:15 Argentina vazuta de sus
01:00 Arhitectura antica
01:55 Apocalipsa antica
02:50 Planetele
03:50 Lasa-te ghidat !
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:05 Luptatorii aerului
10:50 Frumusetile naturii
11:45 Statuia Libertatii origini frantuzesti
12:35 Africa vazuta de sus
13:35 Arhitectura antica
14:30 A cui e lumea?
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Italia vazuta de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Planetele
22:00 Utopia anului 2050
23:00 Tutankhamon: aliati si inamici
23:55 in prima linie
00:25 Africa vazuta de sus
01:20 Arhitectura antica
02:15 Apocalipsa antica
03:10 Planetele
04:10 Utopia anului 2050
05:05 Tutankhamon: aliati si inamici
06:00 A cui e lumea?
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Italia vazuta de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:10 Luptatorii aerului
10:55 Frumusetile naturii
11:50 ZONA DE RISC.BIOCOD
12:35 Africa vazuta de sus
13:35 Arhitectura antica
14:30 intoarcerea omului pe Luna
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Israel vazut de sus
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Cum s-au construit
19:45 Film de calatorie
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Atlantida: orasul pierdut
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Utopia anului 2050
23:00 Renasterea in arta
23:55 in prima linie
00:25 in prima linie
01:05 Africa vazuta de sus
02:00 Arhitectura antica
02:55 Atlantida: orasul pierdut
03:45 Film de calatorie
04:00 Film de calatorie
04:15 Utopia anului 2050
05:05 Renasterea in arta
06:00 intoarcerea omului pe Luna
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Israel vazut de sus
08:25 Odiseea mea greceasca
09:15 Navigand prin lume
10:10 Cum s-au construit
10:55 Jurnalul de Stiinte
11:10 DIGIPEDIA
11:40 Proiectul Artemis
12:35 Africa vazuta de sus
13:35 Construim si inventam
14:30 intoarcerea omului pe Luna
15:30 Cum au reparat asta?
16:20 Israel vazut de sus
17:08 Filler DIGIPEDIA SOS
17:15 Odiseea mea greceasca
18:05 Navigand prin lume
19:00 Cum s-au construit
19:45 Film de calatorie
20:00 Colosseum cu Dan Snow
21:00 Victoria despre pasiune si putere
22:00 Imperiul Britanic
23:00 Renasterea in arta
23:52 Frontierele luminii
00:30 Africa vazuta de sus
01:25 Construim si inventam
02:20 Colosseum cu Dan Snow
03:10 Victoria despre pasiune si putere
04:05 Imperiul Britanic
05:05 Renasterea in arta

Partenerii noștri

Univers, imagine surprinsă de Telescopul spațial James Webb / Foto: Profimedia

Telescopul James Webb a detectat un semnal "interzis", nemaivăzut până acum în Univers. Descoperirea confirmă o teorie...

Telescopul spațial James Webb a realizat o descoperire remarcabilă, detectând pentru prima dată un...