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

Miercuri22.07
Joi23.07
Vineri24.07
Sâmbătă25.07
Duminică26.07
Luni27.07
Marți28.07
06:00 Superconstructii antice
06:55 Navigand prin lume
07:50 Supermasini
09:20 Cum s-au construit
10:05 Lumea vazuta de sus
10:30 Lumea vazuta de sus
10:55 Mergand printre dinozauri
11:45 Mergand printre dinozauri: descoperiri
11:55 stiinta bate fictiunea
13:15 O planeta dinamica
14:10 Superconstructii antice
15:03 Film de calatorie
15:20 Navigand prin lume
16:15 Supermasini
18:00 Cum s-au construit
18:44 Film de calatorie
19:00 Lumea vazuta de sus
19:25 Lumea vazuta de sus
19:49 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
20:00 Mergand printre dinozauri
20:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
21:00 Destinatie: Roma antica
22:00 Secrete din Olimp
23:00 Masinaria de razboi
00:00 Zone de conflict
00:55 VOCILE OPEREI
01:20 O planeta dinamica
02:15 Drumul matasii
03:10 Mari pictori ai lumii
04:05 Istoria latino a Americii
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Superconstructii antice
06:55 Navigand prin lume
07:45 Supermasini
09:15 Cum s-au construit
10:00 Lumea vazuta de sus
10:25 Lumea vazuta de sus
10:50 Mergand printre dinozauri
11:40 Mergand printre dinozauri: descoperiri
11:50 stiinta bate fictiunea
12:20 Drumul matasii
13:15 O planeta dinamica
14:10 Superconstructii antice
15:03 Film de calatorie
15:20 Navigand prin lume
16:15 Supermasini
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Imagini de ansamblu
20:00 Mergand printre dinozauri
20:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
21:00 Mari pictori ai lumii
22:00 Istoria latino a Americii
23:00 Masinaria de razboi
00:50 Spioni printre prieteni
01:40 impartim planeta!
02:35 Drumul matasii
03:30 Omul
04:20 Proiectul Artemis
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Superconstructii antice
06:55 Navigand prin lume
07:45 Supermasini
09:15 Cum s-au construit
10:00 Imagini de ansamblu
10:50 Mergand printre dinozauri
11:40 Mergand printre dinozauri: descoperiri
11:50 Cum sa prinzi 100
12:20 Drumul matasii
13:15 impartim planeta!
14:10 Superconstructii antice
15:03 Film de calatorie
15:20 Navigand prin lume
16:15 Supermasini
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Imagini de ansamblu
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Omul
21:00 DIGIPEDIA
21:30 ZONA DE RISC.BIOCOD
22:10 Proiectul Artemis
23:00 Masinaria de razboi
01:25 impartim planeta!
02:20 Drumul matasii
04:10 Regina soarelui
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Superconstructii antice
06:55 Navigand prin lume
07:45 Supermasini
09:15 Cum s-au construit
10:00 Imagini de ansamblu
10:50 DIGIPEDIA
11:20 ZONA DE RISC.BIOCOD
12:00 Jurnalul de Stiinte
12:20 Drumul matasii
13:15 impartim planeta!
14:10 Superconstructii antice
15:20 Navigand prin lume
16:15 Supermasini
18:00 Cum s-au construit
18:44 Film de calatorie
19:00 Imagini de ansamblu
20:00 Mergand printre dinozauri
20:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
22:00 Regina soarelui
23:00 Masinaria de razboi
00:50 tinutul Buzaului-Piatra
01:35 impartim planeta!
02:30 Minunile pamantului
03:25 A cui e lumea?
04:20 Pompei: viata intr-un oras roman
05:05 Moartea unui dictator
06:00 Superconstructii antice
07:00 Navigand prin lume
07:55 Supermasini
09:25 Cum s-au construit
10:10 Imagini de ansamblu
11:00 Mergand printre dinozauri
11:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
12:00 Film de calatorie
12:20 Minunile pamantului
13:15 impartim planeta!
14:10 Superconstructii antice
15:03 Film de calatorie
15:20 Navigand prin lume
16:15 Supermasini
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Imagini de ansamblu
20:00 Mergand printre dinozauri
20:50 Mergand printre dinozauri: descoperiri
21:00 A cui e lumea?
22:00 Pompei: viata intr-un oras roman
22:45 Film de calatorie
23:00 Moartea unui dictator
00:00 Groaza ultimelor o suta de zile
01:00 VOCILE OPEREI
01:30 impartim planeta!
02:25 Minunile pamantului
03:20 Lupta impotriva cancerului
04:15 Osama Bin Laden
05:05 Moartea unui dictator
06:00 Superconstructii antice
06:55 Navigand prin lume
07:50 Supermasini
09:20 Cum s-au construit
10:05 Imagini de ansamblu
10:55 Mergand printre dinozauri
11:45 Mergand printre dinozauri: descoperiri
11:55 Cum sa prinzi 100
12:20 Minunile pamantului
13:15 impartim planeta!
14:10 Superconstructii antice
15:05 Film de calatorie
15:20 Navigand prin lume
16:15 Supermasini
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Imagini de ansamblu
21:00 Lupta impotriva cancerului
22:00 Osama Bin Laden
23:00 Moartea unui dictator
00:00 Razboiul japonezilor
00:55 VOCILE OPEREI
01:24 Digi Portret - Constantin Dumitriu
01:30 Vremea in Canada
02:25 Minunile pamantului
03:20 Revolutia A.I.
04:15 Cea mai rea vreme
05:05 Moartea unui dictator
06:00 Superconstructii antice
06:55 Navigand prin lume
07:50 Supermasini
09:20 Cum s-au construit
10:05 Imagini de ansamblu
11:55 Cum sa prinzi 100
12:20 Minunile pamantului
13:15 Vremea in Canada
14:10 Superconstructii antice
15:05 Film de calatorie
15:20 Navigand prin lume
16:15 Supermasini
17:01 Digiportret - Mihail Cosuletu
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Imagini de ansamblu
19:47 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:54 Digi Portret - Constantin Dumitriu
21:00 Revolutia A.I.
22:00 Cea mai rea vreme
22:48 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
23:00 Moartea unui dictator
23:54 Digi Portret - Constantin Dumitriu
00:47 100 baloane pentru Romania
01:20 Vremea in Canada
02:15 Materiale uimitoare
03:10 Islanda
04:05 Despre boomul tehnologic al Chinei
05:00 Moartea unui dictator

Partenerii noștri

O femeie din Spania a împlinit 107 ani și a vorbit despre secretele longevității ei

A supraviețuit războiului, a fugit de un soț abuziv și la 73 de ani și-a găsit marea iubire. Care sunt secretele...

Pepita Bernat, o femeie devenită un adevărat simbol al Barcelonei, a împlinit impresionanta vârstă...