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

Marți22.09
Miercuri23.09
Joi24.09
Vineri25.09
Sâmbătă26.09
Duminică27.09
Luni28.09
06:00 Africa vazuta de sus
06:55 Materiale uimitoare
07:50 Superconstructii antice
08:45 Imagini de ansamblu
09:35 Cum s-au construit
10:20 Cum au reparat asta?
11:05 Secretele Irlandei
12:00 stiinta bate fictiunea
12:25 Filler Asteroizi 1
12:30 Vacanta raw
12:55 Vacanta raw
13:21 Filler Asteroizi 2
13:24 Filler Asteroizi 3
13:30 Luptatorii aerului
14:14 decembrie
14:20 Africa vazuta de sus
15:15 Copiii soarelui
16:10 Superconstructii antice
17:01 Digiportret - Mihail Cosuletu
17:10 Imagini de ansamblu
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Cum au reparat asta?
19:45 Film de calatorie
20:00 Cronicile unui imperiu
20:53 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
21:00 150 de ani de Met
22:00 Cea mai rea vreme
23:00 Dunarea
23:50 Film de calatorie
00:45 O calatorie de-a lungul mileniilor
01:45 Luptatorii aerului
02:30 Cronicile unui imperiu
03:25 150 de ani de Met
04:15 Sistemul Solar
05:10 Dunarea
06:00 Africa vazuta de sus
06:55 Copiii soarelui
07:50 Superconstructii antice
08:45 Imagini de ansamblu
09:35 Cum s-au construit
10:20 Cum au reparat asta?
11:05 Secretele Irlandei
12:00 stiinta bate fictiunea
12:30 O calatorie de-a lungul mileniilor
13:30 Luptatorii aerului
14:14 decembrie
14:20 Africa vazuta de sus
15:15 Copiii soarelui
16:10 Superconstructii antice
17:10 Imagini de ansamblu
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Cum au reparat asta?
19:45 Film de calatorie
20:00 Cronicile unui imperiu
21:00 150 de ani de Met
22:00 Sistemul Solar
22:53 decembrie
23:00 Dunarea
23:50 1975: inceputul cosmarului
00:35 O calatorie de-a lungul mileniilor
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Apocalipsa antica
03:15 Planetele
04:15 Sistemul Solar
05:10 Dunarea
06:00 Africa vazuta de sus
06:55 Copiii soarelui
07:50 Superconstructii antice
08:45 Imagini de ansamblu
09:35 Cum s-au construit
10:20 Cum au reparat asta?
11:05 Visul lui Gerard Depardieu
12:30 O calatorie de-a lungul mileniilor
13:30 Luptatorii aerului
14:14 decembrie
14:20 Israel vazut de sus
15:15 Copiii soarelui
16:10 Superconstructii antice
17:03 decembrie
17:10 Imagini de ansamblu
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Cum au reparat asta?
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Planetele
22:00 Sistemul Solar
22:54 decembrie
23:00 Dunarea
23:50 tinutul Buzaului-Piatra
00:00 Ce stim despre SS
00:55 tinutul Buzaului - Lemnul
01:35 Lumea vazuta de sus
02:00 Lumea vazuta de sus
02:25 Luptatorii aerului
03:10 Italia vazuta de sus
03:55 Martori ai istoriei
05:30 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
06:00 Israel vazut de sus
06:45 Copiii soarelui
07:40 Superconstructii antice
08:35 Imagini de ansamblu
09:25 Cum s-au construit
10:10 Cum au reparat asta?
10:55 Uriasii din padure
12:19 decembrie
12:25 decembrie
12:30 Lumea vazuta de sus
12:55 Lumea vazuta de sus
13:30 Luptatorii aerului
14:20 Israel vazut de sus
15:15 Minunile pamantului
16:10 Superconstructii antice
17:10 Imagini de ansamblu
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Cum au reparat asta?
19:45 Film de calatorie
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:11 decembrie
20:15 Italia vazuta de sus
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Martori ai istoriei
23:05 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
23:35 Cum sa prinzi 100
00:45 Lumea vazuta de sus
01:10 Lumea vazuta de sus
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Apocalipsa antica
03:15 Catre Saturn fara intoarcere!
04:10 Fortaretele naziste
05:05 Investigatii naturale
06:00 Israel vazut de sus
06:50 Minunile pamantului
07:45 Superconstructii antice
08:45 Imagini de ansamblu
09:35 Cum s-au construit
10:20 Cum au reparat asta?
11:05 DIGIPEDIA
11:35 Jurnalul de Stiinte
11:50 O alta Geneza
12:10 Film de calatorie
12:30 Lumea vazuta de sus
12:55 Lumea vazuta de sus
13:30 Luptatorii aerului
14:14 Digi Portret - Radu Gologan
14:20 Israel vazut de sus
15:09 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
15:15 Minunile pamantului
16:10 Superconstructii antice
17:03 Digi Portret - Cristian Lascu
17:10 Imagini de ansamblu
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Cum au reparat asta?
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Catre Saturn fara intoarcere!
22:00 Fortaretele naziste
22:54 Portrete noi
23:00 Investigatii naturale
23:55 O plimbare prin Australia
00:20 stiinta bate fictiunea
00:45 Lumea vazuta de sus
01:10 Lumea vazuta de sus
01:35 Proiectul Artemis
02:20 Apocalipsa antica
03:15 Waterloo
04:10 Genii militare
05:05 Investigatii naturale
06:00 Israel vazut de sus
06:50 Minunile pamantului
07:45 Superconstructii antice
08:40 Imagini de ansamblu
09:30 Cum s-au construit
10:15 Cum au reparat asta?
11:00 Drumul
11:55 stiinta bate fictiunea
12:30 Lumea vazuta de sus
12:55 Lumea vazuta de sus
13:30 Proiectul Artemis
14:20 Un paradis in echilibru
15:11 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
15:15 Minunile pamantului
16:10 Superconstructii antice
17:10 Cu trenul prin Marea Britanie
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Italia vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Apocalipsa antica
21:00 Waterloo
21:54 Portrete noi
22:00 Genii militare
22:54 Portrete noi
23:00 Investigatii naturale
23:53 Cum sa prinzi 100
00:00 Ce stim despre SS
01:00 Lumea vazuta de sus
01:25 Lumea vazuta de sus
01:50 Argentina vazuta de sus
02:35 Pompeii: viata intr-un oras roman
03:20 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
04:06 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
04:10 Mari constructii in Franta
05:05 Investigatii naturale
06:00 Un paradis in echilibru
06:51 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
06:55 Minunile pamantului
07:50 Superconstructii antice
08:45 Cu trenul prin Marea Britanie
09:35 Cum s-au construit
10:20 Italia vazuta de sus
11:05 Drumul
12:00 stiinta bate fictiunea
12:30 Lumea vazuta de sus
12:55 Lumea vazuta de sus
13:19 Digi portret - Dan Perjovschi
13:26 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
13:30 Argentina vazuta de sus
14:20 Drumul matasii
15:15 Frumusetile naturii
16:10 Superconstructii antice
17:03 Digi Portret - Razvan Penescu
17:10 Cu trenul prin Marea Britanie
18:00 Cum s-au construit
18:45 Film de calatorie
19:00 Italia vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Pompeii: viata intr-un oras roman
20:45 Film de calatorie
21:00 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
22:00 Mari constructii in Franta
22:53 Digi Portret - Mihaela Glavan
23:00 Investigatii naturale
23:53 Digi Portret - Ionut Budisteanu
00:00 Ce stim despre SS
00:55 Lumea vazuta de sus
01:20 Lumea vazuta de sus
01:45 Argentina vazuta de sus
02:30 Calatorie in adancul timpului
03:25 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
04:15 Cea mai rea vreme
05:05 Investigatii naturale

Partenerii noștri

cancer la san

Ce poate crește riscul de cancer de sân între 30 și 50 de ani. Doi factori asupra cărora putem interveni

Un amplu studiu britanic aduce noi informații despre felul în care factorii de risc pentru cancerul...