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

Duminică18.01
Luni19.01
Marți20.01
Miercuri21.01
Joi22.01
Vineri23.01
Sâmbătă24.01
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:30 Drumuri necunoscute: India
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Supermasini
08:35 Arome din sudul Australiei
09:30 Mergand printre dinozauri
10:20 Mergand printre dinozauri: descoperiri
10:30 Mituri si mistere
11:30 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
12:14 Film de calatorie
13:15 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
13:20 Aparitia mamiferelor
14:14 decembrie
14:20 Din interiorul fabricii
15:20 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Misterul liniilor Nazca
17:15 Drumuri necunoscute: India
17:45 Drumuri necunoscute: India
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Australia tropicala
21:00 Mergand printre dinozauri
21:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
22:00 Mituri si mistere
22:55 Nazistul
23:50 Cum s-a intamplat
00:37 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
00:45 Demolatorii de baraje
02:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
03:15 Dincolo de ceea ce stim
04:10 Secretele istoriei
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:30 Drumuri necunoscute: India
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Supermasini
08:35 Arome din Australia tropicala
09:30 Mergand printre dinozauri
10:20 Mergand printre dinozauri: descoperiri
10:30 Mituri si mistere
11:30 Revolutia A.I.
13:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:12 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Demolatorii de baraje
16:15 Dincolo de ceea ce stim
17:09 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
17:15 Drumuri necunoscute: India
17:40 Drumuri necunoscute: India
18:07 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
18:15 Cum au reparat asta?
18:59 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Vietnamul de Sud
21:00 Creierul tau
22:00 Atlantis: orasul pierdut
22:45 Secretele istoriei
00:33 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
00:40 Cum sa traiesti peste 100 de ani
01:35 Tragedia navetei Columbia
03:20 Dincolo de ceea ce stim
04:15 Secretele istoriei
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:25 Drumuri necunoscute: India
06:55 Cum au reparat asta?
07:40 Supermasini
08:30 Arome din Vietnamul de Sud
09:25 Creierul tau
10:20 Atlantis: orasul pierdut
11:05 Din interiorul fabricii
12:05 Cum sa prinzi 100
13:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:12 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:20 Tragedia navetei Columbia
15:25 Demolatorii de baraje
16:15 Dincolo de ceea ce stim
17:15 Drumuri necunoscute: India
17:45 Drumuri necunoscute: India
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Supermasini
20:05 Arome din Sumatra de Vest
21:00 Arhitectura antica
21:55 Oamenii din Vietnamul de Nord
22:50 Secretele istoriei
00:40 Cum sa traiesti peste 100 de ani
01:35 Tragedia navetei Columbia
03:20 Dincolo de ceea ce stim
04:15 Secretele istoriei
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:30 Drumuri necunoscute: India
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Supermasini
08:35 Arome din Sumatra de Vest
09:30 Arhitectura antica
10:25 Oamenii din Vietnamul de Nord
11:20 Demolatorii de baraje
12:07 Cum sa prinzi 100
13:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:20 Tragedia navetei Columbia
15:25 Demolatorii de baraje
16:15 Dincolo de ceea ce stim
17:15 Istorie pentru tine
17:45 Istorie pentru tine
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Constructii gigantice
20:05 Arome din Yucatan
21:00 Creierul tau
22:00 Istoria aviatiei
22:55 Secretele istoriei
01:15 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:10 Tragedia navetei Columbia
03:15 Molecula de baza
04:15 Secretele istoriei
06:00 Istorie pentru tine
06:30 Istorie pentru tine
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Constructii gigantice
08:35 Arome din Yucatan
09:30 Creierul tau
10:25 Istoria aviatiei
11:20 Demolatorii de baraje
12:10 VOCILE OPEREI
13:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:20 Tragedia navetei Columbia
16:15 Molecula de baza
17:15 Istorie pentru tine
17:45 Istorie pentru tine
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Constructii gigantice
20:05 Arome din Insulele Canare
21:00 Arhitectura antica
22:00 Atlantis: orasul pierdut
22:50 Secretele istoriei
00:55 Film de calatorie
01:15 Biografia unei legende: Churchill
02:05 Cum sa traiesti peste 100 de ani
03:00 Molecula de baza
04:00 Secretele istoriei
06:00 Istorie pentru tine
06:30 Istorie pentru tine
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Constructii gigantice
08:35 Arome din Insulele Canare
09:30 Arhitectura antica
10:25 Atlantis: orasul pierdut
12:00 VOCILE OPEREI
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:20 Plasticul din noi
16:15 Molecula de baza
17:15 Istorie pentru tine
17:45 Istorie pentru tine
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Constructii gigantice
20:05 Arome din Antilele Mici
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Istoria aviatiei
22:55 Secretele istoriei
01:20 Film de calatorie
01:40 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:35 Molecula de baza
03:35 Secretele istoriei
06:00 Istorie pentru tine
06:30 Istorie pentru tine
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Constructii gigantice
08:35 Arome din Antilele Mici
09:30 DIGIPEDIA
10:00 Film de calatorie
10:15 Film de calatorie
10:30 Istoria aviatiei
11:25 Plasticul din noi
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:20 in adancul Marii Negre
16:15 Molecula de baza
17:15 Istorie pentru tine
17:45 Istorie pentru tine
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Constructii gigantice
20:05 O planeta dinamica
21:00 Mergand printre dinozauri
21:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
22:00 Mituri si mistere
22:55 Secretele istoriei
00:35 Biografia unei legende: Churchill
01:25 O bucatica dintr-un asteroid
02:20 in adancul Marii Negre
03:21 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
03:25 Ce-si spun animalele?
04:20 Secretele istoriei

Partenerii noștri

Picture,Of,Mars,The,Red,Planet

Gravitaţia lui Marte are o influenţă neaşteptat de mare asupra climei pe Terra

Gravitaţia planetei Marte are o influenţă surprinzător de mare asupra Pământului, afectând...