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

Joi09.04
Vineri10.04
Sâmbătă11.04
Duminică12.04
Luni13.04
Marți14.04
Miercuri15.04
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Trenurile care au schimbat lumea
07:35 O noua perspectiva
08:21
08:25 Minuni naturale
09:20 Insulele
10:11
10:15 Constructii gigantice
11:05 Secretele ghetii
12:00 Viata romanilor la Malaiesti
12:18 Digi Portret - Razvan Penescu
12:25 Din interiorul fabricii
13:30 Apocalipsa unei gauri negre
14:25
14:29
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 O noua perspectiva
17:20 Minuni naturale
18:15 Insulele
19:10 Constructii gigantice
20:00 Arome din Antilele Mici
21:00 Imagini de ansamblu
22:00 Imperiul vikingilor
22:55 De la Paris spre Roma
23:40 Nazistul
01:10 Din interiorul fabricii
02:10 Apocalipsa unei gauri negre
03:05 Minunile Soarelui
03:55 Antarctica dezvaluita
04:25 Batalia Atlanticului
05:11
05:15 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:20 Constructii gigantice
11:10 Secretele ghetii
12:05 Film de calatorie
12:25 Din interiorul fabricii
13:25
13:30 Apocalipsa unei gauri negre
14:24
14:29
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 O noua perspectiva
17:16
17:20 Minuni naturale
18:15 Insulele
19:06
19:10 Constructii gigantice
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Minunile Soarelui
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 Batalia Atlanticului
22:46
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:40 Adevaratul Lawrence al Arabiei
00:30 Din interiorul fabricii
01:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:25 Arome din Sumatra de Vest
03:20 Spargerea codului
04:15 Povestiri blestemate
05:10 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:26
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:16
10:20 Constructii gigantice
11:10 Jurnalul de Stiinte
11:25 DIGIPEDIA
11:53 Digipedia - CERNpartea 2
12:25 Din interiorul fabricii
13:25 Filler DIGIPEDIA SOS 2
13:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:25
14:31
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 O noua perspectiva
17:16
17:20 Minuni naturale
18:15 Insulele
19:06
19:10 Constructii gigantice
20:00 Arome din Sumatra de Vest
20:54
21:00 Spargerea codului
21:52
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:41
23:45 tinutul Buzaului-Piatra
00:35
00:40 Din interiorul fabricii
01:40 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:35 Arome din Gabon
03:30 Spargerea codului
04:25 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
05:11 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
05:15 Alexander Armstrong in Sri Lanka
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:26
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:16
10:20 Constructii gigantice
11:10 Secretele ghetii
12:06
12:10 Film de calatorie
12:25 Din interiorul fabricii
13:25
13:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:25
14:31
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Cu trenul prin Marea Britanie
16:30 O noua perspectiva
17:16 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
17:20 Minuni naturale
18:15 Insulele
19:06 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
19:10 Constructii gigantice
20:00 Arome din Gabon
20:54 Filler DIGIPEDIA SOS 2
21:00 Spargerea codului
21:52
22:00 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
22:47
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:40 Ce se intampla cu datele tale pesonale
00:10 Din interiorul fabricii
01:10 Molecula de baza
02:06 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
02:10 Arome din Malta
03:05 O plimbare prin Australia
04:06 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
04:10 Deasupra Coreei de Sud
05:05 Cezar nasterea unui dictator
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Cu trenul prin Marea Britanie
07:40 O noua perspectiva
08:26 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 1
08:30 Minuni naturale
09:25 Insulele
10:16 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
10:20 Constructii gigantice
11:10 Adevarul despre grasime
12:05 Film de calatorie
12:20
12:25 Din interiorul fabricii
13:25
13:30 Molecula de baza
14:26
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
16:25
16:30 O noua perspectiva
17:16 Gradina Botanica
17:20 Transportul modern
18:15 Calatoria
19:06 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
19:10 Legenda vs contemporan
20:00 Arome din Malta
20:53
21:00 O plimbare prin Australia
22:00 Deasupra Coreei de Sud
22:55 Cezar nasterea unui dictator
23:50 Viata romanilor la Malaiesti
00:20 Din interiorul fabricii
01:20 Molecula de baza
02:20 Arome din Vietnamul de Sud
03:15 Construim si inventam
04:10 Cum am putea sa racorim planeta
05:05 Cezar nasterea unui dictator
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Calatorie cu trenul vazuta de sus
07:35 O noua perspectiva
08:21 Gradina Botanica
08:25 Transportul modern
09:20 Calatoria
10:11 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
10:15 Legenda vs contemporan
11:05 Nava spatiala Lucy: despre originile sistemului solar
12:05 Film de calatorie
12:20
12:25 Din interiorul fabricii
13:26
13:30 Molecula de baza
14:26 Digiportret - Mihail Cosuletu
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
16:25
16:30 O noua perspectiva
17:20 Transportul modern
18:15 Calatoria
19:10 Legenda vs contemporan
20:00 Arome din Vietnamul de Sud
20:54
21:00 Construim si inventam
21:54
22:00 Cum am putea sa racorim planeta
22:55 Cezar nasterea unui dictator
23:50 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
00:20 Din interiorul fabricii
01:20 Molecula de baza
02:20 Arome din Yucatan
03:15 Misterele somnului
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Cezar nasterea unui dictator
06:00 Vacanta raw
06:25 Vacanta raw
06:50 Calatorie cu trenul vazuta de sus
07:35 O noua perspectiva
08:25 Transportul modern
09:20 Calatoria
10:15 Legenda vs contemporan
11:05 O bucatica dintr-un asteroid
12:00 Cum sa prinzi 100
12:25 Din interiorul fabricii
13:25 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 1
13:30 Molecula de baza
14:26 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
14:30 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
14:35 Vacanta raw
15:00 Vacanta raw
15:25 Film de calatorie
15:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
16:25 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 2
16:30 O noua perspectiva
17:20 Transportul modern
18:15 Calatoria
19:10 Legenda vs contemporan
20:00 Arome din Yucatan
20:53
21:00 Misterele somnului
21:54
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Cezar nasterea unui dictator
23:50 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
00:18
00:25 Din interiorul fabricii
01:25 Mari asteptari mari riscuri
02:20 Ce nu stim despre neutrin
03:15 Construim si inventam
04:10 Deasupra Coreei de Sud
05:05 O mumie adevarata

Partenerii noștri

cruci, paște, înviere, religie

De ce Paștele ortodox și cel catolic au de cele mai multe ori date diferite? Explicația pe înțelesul tuturor

În fiecare primăvară, aceeași întrebare revine în atenția multora: de ce Paștele ortodox și cel...