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

Miercuri13.05
Joi14.05
Vineri15.05
Sâmbătă16.05
Duminică17.05
Luni18.05
Marți19.05
06:00 Minuni naturale
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Insulele
08:40 O noua perspectiva
09:30 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:25 Pe marginea prapastiei
11:15 Arome din Vietnamul de Sud
12:10 Viata romanilor la Malaiesti
12:30 Ambitii arhitecturale
13:30 Mari descoperiri cu Dan Snow
14:30 Transportul modern
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:25 O noua perspectiva
18:15 Arome din Yucatan
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 intoarcerea omului pe Luna
21:53 Filler DIGIPEDIA SOS
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Genele o istorie intima
23:50 Secretele istoriei
00:35 tinutul Buzaului-Piatra
01:25 Mari descoperiri cu Dan Snow
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Cronicile unui imperiu
04:10 Mistere din Biblie
05:05 Genele o istorie intima
06:00 Transportul modern
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:40 O noua perspectiva
09:30 Ambitii arhitecturale
10:30 Pe marginea prapastiei
11:20 Arome din Yucatan
12:15 Film de calatorie
12:30 Ambitii arhitecturale
13:30 Mari descoperiri cu Dan Snow
14:30 Transportul modern
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:25 O noua perspectiva
18:10 Filler DIGIPEDIA SOS 2
18:15 Arome din Antilele Mici
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Cronicile unui imperiu
22:00 Mistere din Biblie
22:55 Genele o istorie intima
23:50 De la Paris spre Roma
00:38 Calatoriile lui Darley
01:05 Ambitii arhitecturale
02:01 decembrie
02:05 Mari descoperiri cu Dan Snow
02:55 Trenurile de lux ale Marii Britanii
03:45 Antarctica dezvaluita
04:10 O bucatica dintr-un asteroid
05:05 Genele o istorie intima
06:00 Transportul modern
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:40 O noua perspectiva
09:25 Filler DIGIPEDIA SOS 2
09:30 Ambitii arhitecturale
10:30 Pe marginea prapastiei
11:20 Arome din Antilele Mici
12:15 Film de calatorie
12:30 Ambitii arhitecturale
13:26 decembrie
13:30 Mari descoperiri cu Dan Snow
14:30 Transportul modern
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:21 decembrie
17:25 O noua perspectiva
18:15 Arome din Drome
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Trenurile de lux ale Marii Britanii
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 O bucatica dintr-un asteroid
22:55 Genele o istorie intima
23:50 De la Paris spre Roma
00:36 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
00:40 Calatoriile lui Darley
01:20 Apocalipsa unei gauri negre
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Arome din Rajahstan
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Genele o istorie intima
06:00 Transportul modern
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:36 decembrie
08:40 O noua perspectiva
09:30 Arome din Drome
10:25 Pe marginea prapastiei
11:15 Jurnalul de Stiinte
11:26 decembrie
11:30 DIGIPEDIA
11:55 100 baloane pentru Romania
12:30 Ambitii arhitecturale
13:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
13:30 Apocalipsa unei gauri negre
14:30 Apocalipsa dinozaurilor
15:25 Legenda vs contemporan
16:15 Film de calatorie
16:30 Calatoria
17:25 O noua perspectiva
18:10 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
18:15 Arome din Santorini
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Arome din Rajahstan
21:54 Filler DIGIPEDIA SOS
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Genele o istorie intima
23:50 De la Paris spre Roma
00:35 Proiectul Artemis
01:20 Apocalipsa unei gauri negre
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Cronicile unui imperiu
04:10 Cezar
05:05 O mumie adevarata
06:00 Apocalipsa dinozaurilor
06:55 Legenda vs contemporan
07:45 Calatoria
08:40 O noua perspectiva
09:25 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
09:30 Ambitii arhitecturale
10:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
10:30 Pe marginea prapastiei
11:20 Arome din Santorini
12:15 Film de calatorie
12:30 Ambitii arhitecturale
13:26 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
13:30 Apocalipsa unei gauri negre
14:24 Filler DIGIPEDIA SOS 2
14:30 Apocalipsa dinozaurilor
15:25 Secretele ghetii
16:30 Calatoria
17:21 Gradina Botanica
17:25 O noua perspectiva
18:11 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
18:15 Arome din Sumatra de Vest
19:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Cronicile unui imperiu
22:00 Cezar
22:55 O mumie adevarata
23:50 De la Paris spre Roma
00:45 Calatoriile lui Darley
01:20 O noua perspectiva navala
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 Cea mai fierbinte perioada a Terrei
04:10 Secretele omenirii
05:05 George W. Bush
06:00 Apocalipsa dinozaurilor
06:55 Secretele ghetii
07:55 Calatoria
08:46 Gradina Botanica
08:50 O noua perspectiva
09:36 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
09:40 Ambitii arhitecturale
10:36 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
10:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
11:25 Arome din Sumatra de Vest
12:30 Dincolo de ceea ce stim
13:30 O noua perspectiva navala
14:30 Dinozaurii de pe taramul inghetat
15:25 Secretele ghetii
16:30 Calatoria
17:21 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
17:25 O noua perspectiva
18:11 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
18:15 Teste in conditii extreme
19:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Cea mai fierbinte perioada a Terrei
22:00 Secretele omenirii
22:55 George W. Bush
23:50 Femeile din viata lui Napoleon
00:45 Calatoriile lui Darley
01:20 Adevarul despre grasime
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 intoarcerea omului pe Luna
04:10 Cezar nasterea unui dictator
05:05 George W. Bush
06:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
06:55 Secretele ghetii
07:50 Calatoria
08:41 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
08:45 O noua perspectiva
09:31 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
09:35 Dincolo de ceea ce stim
10:30 Calatorie cu trenul vazuta de sus
11:15 Teste in conditii extreme
12:10 VOCILE OPEREI
12:30 Dincolo de ceea ce stim
13:30 Adevarul despre grasime
14:30 Dinozaurii de pe taramul inghetat
15:25 Secretele ghetii
16:30 Construit de mana omului
17:25 O noua perspectiva
18:15 Regatul pierdut din neolitic
19:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 intoarcerea omului pe Luna
22:00 Cezar nasterea unui dictator
22:55 George W. Bush
23:50 Secrete si spioni: un joc nuclear
00:45 Calatoriile lui Darley
01:12 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
01:20 Misterele somnului
02:15 Din interiorul fabricii
03:15 intoarcerea omului pe Luna
04:10 Secretele omenirii
05:05 George W. Bush

Partenerii noștri

ceai

Băutura de seară recomandată de nutriționiști dacă ai colesterolul mare. Te ajută și să dormi mai bine

Dacă rezultatele analizelor legate de colesterol îți dau bătăi de cap, există o soluție simplă pe...