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

Luni26.10
Marți27.10
Miercuri28.10
Joi29.10
Vineri30.10
Sâmbătă31.10
Duminică01.11
06:00 Superconstructii antice
07:00 in adancul Marii Negre
08:01 Filled Digipedia Science 1
08:05 Cum au reparat asta?
08:50 Cum sau construit
09:35 Navigand prin lume
10:26 Filler Digipedia Radon 1 2
10:30 Mergand printre dinozauri
11:20 Mergand printre dinozauri: descoperiri
11:30 Ultimul imparat: Carol I al Austriei
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:14 decembrie
13:20 Parcuri nationale
14:08 Digi Portret Teodor Ilincai TENOR
14:15 Superconstructii antice
15:08 Digi Portret Teodor Ilincai TENOR
15:15 A cui e lumea?
16:10 Filler Digipedia STEM VS CRISPRS 2
16:15 Cum au reparat asta?
17:00 Film de calatorie
17:15 Cum sau construit
18:00 Filler Digipedia Agro 1
18:05 Navigand prin lume
18:56 Filler Digipedia Agro 2
19:00 Planetele
20:00 Cele mai periculoase sosele: Adrenalina
20:45 Film de calatorie
21:00 Africa vazuta de sus
21:53 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
22:00 Secretele istoriei
23:50 Cum apar superfurtunile
00:45 Megainginerii: Structuri record
01:40 Parcuri nationale
02:30 Cele mai periculoase sosele: Adrenalina
03:15 Africa vazuta de sus
04:10 Cum am putea sa racorim planeta
05:05 Mituri si mistere
06:00 Superconstructii antice
06:55 A cui e lumea?
07:50 Cum au reparat asta?
08:35 Cum sau construit
09:20 Navigand prin lume
10:11 Filler Digipedia Agro 2
10:15 Planetele
11:15 Drumuri necunoscute: India
11:45 Drumuri necunoscute: India
12:14 decembrie
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:14 decembrie
13:20 Parcuri nationale
14:08 decembrie
14:15 Superconstructii antice
15:10 Filler Digipedia UFO 1
15:15 A cui e lumea?
16:09 decembrie
16:15 Cum au reparat asta?
17:00 Film de calatorie
17:15 Cum sau construit
17:59 decembrie
18:05 Navigand prin lume
18:56 decembrie
19:00 Planetele
20:00 Cele mai periculoase sosele: Adrenalina
20:45 Film de calatorie
21:00 Africa vazuta de sus
21:53 decembrie
22:00 Cum am putea sa racorim planeta
22:54 decembrie
23:00 Mituri si mistere
23:55 Spioni printre prieteni
00:30 Megainginerii: Structuri record
01:25 Parcuri nationale
02:15 Cum sa construit Alhambra
03:10 Africa vazuta de sus
04:05 Secretele istoriei
06:00 Superconstructii antice
06:55 A cui e lumea?
07:50 Cum au reparat asta?
08:35 Cum sau construit
09:20 Navigand prin lume
10:11 decembrie
10:15 Planetele
11:15 Drumuri necunoscute: India
11:45 Drumuri necunoscute: India
12:13 Digi Portret Cristian Lascu
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:15 Filler Asteroizi 1
13:20 Parcuri nationale
14:08 Digi portret Dan Perjovschi
14:15 Superconstructii antice
15:08 Digi Portret Razvan Penescu
15:15 A cui e lumea?
16:09 Digi Portret Radu Gologan
16:15 Cum au reparat asta?
17:00 Film de calatorie
17:15 Cum sau construit
17:59 Digi Portret Catalin Cirstoveanu
18:05 Navigand prin lume
18:55 Filler Asteroizi 3
19:00 Planetele
20:00 Cum sa construit Alhambra
20:53 Digi Portret Mihaela Glavan
21:00 Africa vazuta de sus
21:53 Digi Portret Ionut Budisteanu
22:00 Secretele istoriei
23:55 100 baloane pentru Romania
00:30 Megainginerii: Structuri record
01:25 Parcuri nationale
02:15 Cum sa construit Alhambra
03:10 Islanda
04:05 O calatorie dea lungul mileniilor
05:05 Mituri si mistere
06:00 Superconstructii antice
06:55 A cui e lumea?
07:50 Cum au reparat asta?
08:35 Cum sau construit
09:20 Navigand prin lume
10:10 Planetele
11:10 Drumuri necunoscute: India
11:35 Drumuri necunoscute: India
12:02 Film de calatorie
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:14 Portrete noi
13:20 Parcuri nationale
14:08 Portrete noi
14:15 Construim si inventam
15:10 Filler Digipedia Nobel 2023
15:15 A cui e lumea?
16:09 Portrete noi
16:15 Cum au reparat asta?
16:59 Film de calatorie
17:15 Cum sau construit
17:59 Portrete noi
18:05 Navigand prin lume
18:55 Filler Digipedia UFO 2
19:00 Planetele
20:00 Cum sa construit Alhambra
20:54 Digi Portret Dan Dinu
21:00 Islanda
21:54 Digi Portret Constantin Dumitriu
22:00 O calatorie dea lungul mileniilor
23:00 Mituri si mistere
23:53 tinutul Buzaului Focul
00:00 Secrete din ADN
00:55 Filler Digipedia Special Profiler
01:00 Filler Digipedia Special Profiler
01:05 Megainginerii: Structuri record
02:00 Parcuri nationale
02:50 Masinile de pompieri
03:36 Filler Digipedia EDUPEDIA 1 2
03:40 O alta Geneza
04:00 O calatorie dea lungul mileniilor
05:00 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
05:30 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
06:00 Construim si inventam
06:55 A cui e lumea?
07:50 Cum au reparat asta?
08:35 Cum sau construit
09:20 Navigand prin lume
10:10 Planetele
11:10 Drumuri necunoscute: India
11:40 Drumuri necunoscute: India
12:08 VOCILE OPEREI
12:20 Megainginerii: Structuri record
13:14 Digi Portret Wargha Enayati
13:20 Parcuri nationale
14:08 Portrete noi
14:15 Construim si inventam
15:10 Filler Digipedia Radon 2 1
15:15 Ceam facut cu Pamantul
16:15 Cum au reparat asta?
17:00 Film de calatorie
17:15 Colosseum cu Dan Snow
18:01 Filler Digipedia Radon 2 2
18:05 Navigand prin lume
18:56 decembrie
19:00 Planetele
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Masinile de pompieri
20:56 Filler Digipedia EDUPEDIA 1 2
21:00 DIGIPEDIA
21:30 O alta Geneza
21:50 Filler Digipedia Special Profiler
21:55 Filler Digipedia Special Profiler
22:00 O calatorie dea lungul mileniilor
23:00 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
23:30 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
00:25 Transportul in Paris
01:16 Filler Digipedia Special Diplomatie 1
01:20 Parcuri nationale
02:10 Planetele
03:10 Britannia
04:05 in prima linie
04:35 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
05:05 Mituri si mistere
06:00 Construim si inventam
06:55 Ceam facut cu Pamantul
07:55 Cum au reparat asta?
08:40 Colosseum cu Dan Snow
09:26 Filler Digipedia Radon 2 2
09:30 Navigand prin lume
10:21 decembrie
10:25 Planetele
11:25 DIGIPEDIA
11:55 Jurnalul de Stiinte
12:06 Film de calatorie
12:20 Transportul in Paris
13:11 Filler Digipedia Special Diplomatie 1
13:15 Filler Digipedia Special Diplomatie 2
13:20 Parcuri nationale
14:07 Portrete noi
14:15 Construim si inventam
15:10 Filler Digipedia Special Diplomatie 3
15:15 Secretul din Santorini
16:11 Filler Digipedia Micro 1
16:15 Cum au reparat asta?
16:59 Film de calatorie
17:15 Colosseum cu Dan Snow
18:01 Filler Digipedia Special Scuba
18:05 Pe urmele furtunii
19:00 Aventura timpului
19:53 Portrete noi
20:00 Planetele
21:00 Britannia
21:54 Digi Portret Justin Ionescu
22:00 in prima linie
22:30 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
23:00 Mituri si mistere
23:55 VOCILE OPEREI
00:20 Cum sa prinzi 100
00:45 Vacanta raw
01:10 Vacanta raw
01:35 Arhitectura antica
02:30 Planetele
03:30 Previziuni
04:25 Castele din Austria
05:10 Misiunea secreta a lui Hitler
06:00 Construim si inventam
06:55 Secretul din Santorini
07:55 Cum au reparat asta?
08:40 Colosseum cu Dan Snow
09:30 Pe urmele furtunii
10:25 Aventura timpului
11:20 Visul lui Gerard Depardieu
12:35 Vacanta raw
13:00 Vacanta raw
13:35 Arhitectura antica
14:30 Din interiorul fabricii
15:30 Cum s-au construit
16:14 Digi PortretTeodor Ilincai TENOR
16:20 Lumea vazuta de sus
16:45 Lumea vazuta de sus
17:09 decembrie
17:15 Vase de razboi
18:05 Supermasini
19:00 Luptatorii aerului
19:45 Film de calatorie
20:00 Planetele
21:00 Previziuni
22:00 Castele din Austria
22:45 Film de calatorie
23:00 Misiunea secreta a lui Hitler
23:50 in prima linie
00:25 Film de calatorie
00:40 Vacanta raw
01:05 Vacanta raw
01:30 Arhitectura antica
02:21 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
02:25 Apocalipsa antica
03:20 Proiectul Artemis
04:05 Secretele istoriei

Partenerii noștri

Image of earth on the space

Noi detalii despre rata de migrare a polilor Pământului: „Este o descoperire incitantă”

Polii Nord şi Sud reali ai Pământului se deplasează într-un ritm mai alert decât în trecut...