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

Marți16.06
Miercuri17.06
Joi18.06
Vineri19.06
Sâmbătă20.06
Duminică21.06
Luni22.06
06:00 Superconstructii antice
06:55 Cu trenul prin Marea Britanie
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Luptatorii aerului
09:15 O noua perspectiva
10:05 Israel vazut de sus
10:50 Atelierul pentru avioane
11:40 Arhitectura antica
12:32 Digiportret - Mihail Cosuletu
12:45 Atelierul pentru avioane
13:45 Construim si inventam
14:40 Energia
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 Cum au reparat asta?
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
19:00 Israel vazut de sus
19:49 Digi portret - Dan Perjovschi
20:00 Vase de razboi
20:45 Film de calatorie
21:00 Prima lupta
21:45 Film de calatorie
22:00 Femei in spionaj
22:53 Digi Portret - Razvan Penescu
23:00 Dunarea
23:47 Film de calatorie
00:45 Film de calatorie
01:00 Atelierul pentru avioane
01:50 Construim si inventam
02:45 Vase de razboi
03:30 Prima lupta
04:15 Secretele omenirii
05:10 Dunarea
06:00 Energia
07:00 Cu trenul prin Marea Britanie
07:50 Cum au reparat asta?
08:35 Luptatorii aerului
09:20 O noua perspectiva
10:10 Israel vazut de sus
11:00 150 de ani de Met
11:50 Arhitectura antica
12:45 Atelierul pentru avioane
13:34 Digi Portret - Mihaela Glavan
13:45 Construim si inventam
14:40 Energia
15:40 Supermasini
16:30 Atlantida: orasul pierdut
17:13 Digi Portret - Ionut Budisteanu
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:52 Portrete noi
19:00 Israel vazut de sus
20:00 Vase de razboi
20:45 Film de calatorie
21:00 Prima lupta
21:45 Film de calatorie
22:00 Secretele omenirii
23:00 Dunarea
23:55 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
00:00 Ce stim despre SS
00:55 Cum sa prinzi 100
01:21 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
01:25 Film de calatorie
01:40 Materiale uimitoare
02:35 Vase de razboi
03:20 Picturi celebre
04:15 Femei in spionaj
05:10 Dunarea
06:00 Energia
07:00 Supermasini
07:45 Atlantida: orasul pierdut
08:30 Luptatorii aerului
09:15 O noua perspectiva
10:05 Israel vazut de sus
10:55 Testul poligraf
11:50 Arhitectura antica
12:45 Atelierul pentru avioane
13:45 Materiale uimitoare
14:40 Energia
15:40 Supermasini
16:30 Atlantida: orasul pierdut
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:52 Portrete noi
19:00 Drumul matasii
19:53 Portrete noi
20:00 Vase de razboi
20:45 Film de calatorie
21:00 Picturi celebre
21:55 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
22:00 Femei in spionaj
22:53 Portrete noi
23:00 Dunarea
23:48 Portrete noi
23:56 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
00:45 Cum sa prinzi 100
01:10 Odiseea mea greceasca
02:00 Materiale uimitoare
02:55 Vase de razboi
03:40 Film de calatorie
03:55 Film de calatorie
04:15 Anne Boleyn: inchisa judecata executata
05:05 Mituri si mistere
06:00 Energia
07:00 Supermasini
07:45 Atlantida: orasul pierdut
08:35 Luptatorii aerului
09:20 O noua perspectiva
10:10 Drumul matasii
11:05 Atelierul pentru avioane
11:55 150 de ani de Met
12:45 Odiseea mea greceasca
13:32 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
13:38 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
13:45 Materiale uimitoare
14:40 Energia
15:40 Supermasini
16:30 Atlantida: orasul pierdut
17:20 Luptatorii aerului
18:05 Navigand prin lume
19:00 Drumul matasii
19:53 Digi Portret - Razvan Suma
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 Mituri si mistere
23:55 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
00:45 Odiseea mea greceasca
01:35 Materiale uimitoare
02:30 Vase de razboi
03:15 Arome din Africa de Sud
04:10 Secretele omenirii
05:05 Mituri si mistere
06:00 Energia
07:00 Supermasini
07:45 Atlantida: orasul pierdut
08:35 Luptatorii aerului
09:20 Navigand prin lume
10:15 Drumul matasii
11:10 DIGIPEDIA
11:40 Jurnalul de Stiinte
11:55 150 de ani de Met
12:45 Odiseea mea greceasca
13:45 Materiale uimitoare
14:40 Energia
15:40 Supermasini
16:30 Mongolia lui Ginghis Han
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
19:00 Drumul matasii
19:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
20:00 Vase de razboi
20:45 Film de calatorie
21:00 Arome din Africa de Sud
21:53 Digi Portret - Stefan Caltia
22:00 Secretele omenirii
22:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
23:00 Mituri si mistere
23:55 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
00:50 Odiseea mea greceasca
01:40 Despre boomul tehnologic al Chinei
02:35 Vase de razboi
03:20 Copiii soarelui
04:15 Austria si familia regala britanica
05:05 Mituri si mistere
06:00 Energia
07:00 Supermasini
07:45 Mongolia lui Ginghis Han
08:35 Cum s-au construit
09:20 Navigand prin lume
10:15 Drumul matasii
11:10 Frontierele luminii
11:50 Arhitectura antica
12:45 Odiseea mea greceasca
13:32 Digi Portret - Dan Dinu
13:39 Portrete noi
13:45 Despre boomul tehnologic al Chinei
14:40 Energia
15:40 Supermasini
16:30 Mongolia lui Ginghis Han
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
19:00 Parcuri nationale
20:00 Vase de razboi
20:45 Film de calatorie
21:00 Copiii soarelui
21:53 Filler DIGIPEDIA SOS
22:00 Austria si familia regala britanica
22:46 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
22:53 Digi Portret - Constantin Dumitriu
23:00 Mituri si mistere
23:55 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
00:44 Filler DIGIPEDIA SOS 2
00:50 Odiseea mea greceasca
01:40 Urme din trecut
02:35 Vase de razboi
03:20 Inteligenta colectiva
04:15 Secretele omenirii
05:10 Moartea neagra
06:00 Energia
07:00 Supermasini
07:39 Portrete noi
07:45 Mongolia lui Ginghis Han
08:35 Cum s-au construit
09:20 Navigand prin lume
10:15 Parcuri nationale
11:05 VOCILE OPEREI
11:35 Film de calatorie
11:50 Arhitectura antica
12:45 Odiseea mea greceasca
13:32 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
13:39 Portrete noi
13:45 Urme din trecut
14:40 Minunile pamantului
15:34 Digi Portret - Wargha Enayati
15:40 Supermasini
16:30 Mongolia lui Ginghis Han
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
19:00 Parcuri nationale
19:49 Filler DIGIPEDIA SOS
19:55 Filler DIGIPEDIA SOS 2
20:00 Vase de razboi
20:45 Film de calatorie
21:00 Inteligenta colectiva
21:54 Filler DIGIPEDIA SOS 2
22:00 Secretele omenirii
23:00 Moartea neagra
23:50 Scena crimei: in Antichitate
00:45 Odiseea mea greceasca
01:35 Revolutia A.I.
02:30 Vase de razboi
03:20 Marea eclipsa din America
04:15 Femei in spionaj
05:10 Moartea neagra

Partenerii noștri

calea lactee

Semnale misterioase din galaxie i-au pus la lucru pe astronomi. O nouă descoperire ar putea explica una dintre cele mai...

De câțiva ani, astronomii încearcă să descifreze un fenomen care pare desprins dintr-un roman SF...