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

Joi23.04
Vineri24.04
Sâmbătă25.04
Duminică26.04
Luni27.04
Marți28.04
Miercuri29.04
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:30 Drumuri necunoscute: India
07:00 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
07:45 O noua perspectiva
08:35 O plimbare prin Australia
09:25 Construit de mana omului
10:16 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
10:20 Ce s-a intamplat in Roanoke
11:06 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
11:10 Creierul tau
12:05 Film de calatorie
12:21 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
12:25 Din interiorul fabricii
13:26 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
13:30 Ambitii arhitecturale
14:35 Drumuri necunoscute: India
15:05 Drumuri necunoscute: India
15:33 Digi Portret - Razvan Suma
15:40 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
16:24 Digi Portret - Dan Dinu
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:08 Digi portret: ANDREEA BORTUN
18:15 Construit de mana omului
19:10 Ce s-a intamplat in Roanoke
20:00 Navigand prin lume
21:00 O planeta o sansa
21:54 Digi Portret - Justin Ionescu
22:00 Pe urmele lui Marco Polo
22:47 Portrete noi
22:55 Hemingway
23:50 Cum sa prinzi 100
00:45 Film de calatorie
01:05 Din interiorul fabricii
02:10 Ambitii arhitecturale
03:10 Lumea vulcanilor
03:55 O alta Geneza
04:15 Batalia Atlanticului
05:05 Hemingway
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:30 Drumuri necunoscute: India
07:00 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
07:45 O noua perspectiva
08:35 O plimbare prin Australia
09:25 Construit de mana omului
10:20 Ce s-a intamplat in Roanoke
11:10 Creierul tau
12:05 Film de calatorie
12:25 Din interiorul fabricii
13:30 Ambitii arhitecturale
14:35 Drumuri necunoscute: India
15:00 Drumuri necunoscute: India
15:40 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
16:24 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:07 Digi Portret - Stefan Caltia
18:15 Construit de mana omului
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Lumea vulcanilor
20:56 Filler Digipedia Specia
21:00 DIGIPEDIA
21:31 Filler Digipedia Specia
21:35 O alta Geneza
22:00 Batalia Atlanticului
22:55 Hemingway
23:50 O mumie adevarata
00:20 Din interiorul fabricii
01:25 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:20 Navigand prin lume
03:15 Spargerea codului
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Hemingway
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:25 Drumuri necunoscute: India
06:55 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Construit de mana omului
10:15 Pe marginea prapastiei
11:05 Jurnalul de Stiinte
11:16 Filler Digipedia Specia
11:20 DIGIPEDIA
11:51 Filler Digipedia Specia
11:55 VOCILE OPEREI
12:25 Din interiorul fabricii
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:21 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
14:28 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:35 Drumuri necunoscute: India
15:05 Drumuri necunoscute: India
15:33 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
15:40 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:15 Minunile naturii
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Navigand prin lume
21:00 Spargerea codului
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Hemingway
23:50 Cum sa prinzi 100
00:30 Planetele
01:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:25 Navigand prin lume
03:20 Spargerea codului
04:15 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
05:05 Femeile din viata lui Napoleon
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:30 Drumuri necunoscute: India
07:00 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
07:45 O noua perspectiva
08:35 O plimbare prin Australia
09:25 Minunile naturii
10:20 Pe marginea prapastiei
11:10 in mintea lui Einstein
12:05 Film de calatorie
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:21 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:28 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:35 Noul pericol din oceanul inghetat
15:40 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:15 Minunile naturii
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Navigand prin lume
21:00 Spargerea codului
21:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
22:55 Femeile din viata lui Napoleon
23:50 Cum sa prinzi 100
00:35 Planetele
01:35 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:30 Navigand prin lume
03:25 O plimbare prin Australia
04:15 Pe urmele lui Marco Polo
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Noul pericol din oceanul inghetat
06:55 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Minunile naturii
10:15 Pe marginea prapastiei
11:05 George W. Bush
12:00 VOCILE OPEREI
12:18 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:21 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
14:28 decembrie
14:35 Calatoriile lui Darley
15:00 Calatoriile lui Darley
15:27 decembrie
15:34 decembrie
15:40 Italia vazuta de sus
16:24 decembrie
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:08 decembrie
18:15 Minunile naturii
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Navigand prin lume
21:00 O plimbare prin Australia
22:00 Pe urmele lui Marco Polo
22:50 Masinaria de razboi
23:45 Spioni printre prieteni
00:15 Film de calatorie
00:30 Planetele
01:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:25 Navigand prin lume
03:15 O planeta o sansa
04:10 Aparitia mamiferelor
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Calatoriile lui Darley
06:25 Calatoriile lui Darley
06:55 Italia vazuta de sus
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Minunile naturii
10:15 Pe marginea prapastiei
11:05 George W. Bush
12:00 VOCILE OPEREI
12:16 decembrie
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:22 decembrie
14:28 decembrie
14:35 Calatoriile lui Darley
15:00 Calatoriile lui Darley
15:26 Digi Portret - Cristian Lascu
15:33 Digi portret - Dan Perjovschi
15:40 Italia vazuta de sus
16:24 Digi Portret - Radu Gologan
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:08 Digi Portret - Razvan Penescu
18:15 Minunile naturii
19:06 decembrie
19:10 Pe marginea prapastiei
19:56 decembrie
20:00 Navigand prin lume
20:50 Filler Digipedia - Medic SUA
20:55 Filler Digipedia - Medic SUA
21:00 O planeta o sansa
21:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
22:00 Aparitia mamiferelor
22:55 Masinaria de razboi
23:50 Antarctica dezvaluita
00:30 Planetele
01:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:25 Navigand prin lume
03:15 Teste in conditii extreme
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Calatoriile lui Darley
06:25 Calatoriile lui Darley
06:55 Italia vazuta de sus
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Minunile naturii
10:11 decembrie
10:15 Pe marginea prapastiei
11:01 decembrie
11:05 George W. Bush
12:00 VOCILE OPEREI
12:17 Digiportret - Mihail Cosuletu
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:21 Digi Portret - Mihaela Glavan
14:28 Digi Portret - Ionut Budisteanu
14:35 Calatoriile lui Darley
15:00 Calatoriile lui Darley
15:26 Portrete noi
15:33 Portrete noi
15:40 Italia vazuta de sus
16:24 Portrete noi
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:07 Portrete noi
18:15 Minunile naturii
19:06 Filler Digipedia - Medic SUA
19:10 Pe marginea prapastiei
19:56 Filler Digipedia - Medic SUA
20:00 Navigand prin lume
21:00 Teste in conditii extreme
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Masinaria de razboi
23:50 Antarctica dezvaluita
00:15 Film de calatorie
00:30 Planetele
01:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:25 Navigand prin lume
03:20 O planeta o sansa
04:15 Pe urmele lui Marco Polo
05:05 Masinaria de razboi

Partenerii noștri

Young woman with dental braces on blue background, closeup

Pot pacienţii cu implanturi dentare sau cu parodontoză să folosească aparat dentar? Explicaţiile medicului Lorelei...

Pacienţii cu parodontoză pot urma tratamente ortodontice doar dacă stadiul parodontozei nu este...