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:
Oamenii de ştiinţă susţin că au descoperit „o nouă culoare”. Au numit-o „olo”
Oameni de ştiinţă japonezi au creat o „memorie universală” magnetică ultra-eficientă
Oamenii de ştiinţă au dezvoltat un sistem de secvenţiere a ADN-ului pentru a combate...

Programul Zilei

Miercuri30.04
Joi01.05
Vineri02.05
Sâmbătă03.05
Duminică04.05
Luni05.05
Marți06.05
06:00 Ambitii arhitecturale
07:41 Demolatorii de baraje
08:31 Secretele Mediteranei
08:35 Secrete din Olimp
09:30 O noua perspectiva
11:11 Marile mistere
11:15 100 baloane pentru Romania
12:40 Minunile naturii
14:26 Proiectul Artemis
14:30 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
15:14 Genialitatea unei vieti moderne
16:10 Tragedia navetei Columbia
16:15 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
17:16 Legenda vs contemporan
17:20 Ambitii arhitecturale
18:10 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
19:06 Demolatorii de baraje
19:57 Secretele Mediteranei
20:00 Digi Portret - Cristian Lascu
20:53 O plimbare prin Australia
21:00 Digi portret - Dan Perjovschi
21:46 Digi Portret - Razvan Penescu
21:53 Luptatorii aerului
22:00 Portrete noi
22:44 Cele mai periculoase sosele
23:35 Digi Portret - Mihaela Glavan
00:50 Inginerie de varf
01:45 George W. Bush
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 De la Paris spre Roma
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Cele mai periculoase sosele
06:45 Ambitii arhitecturale
07:41 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
07:45 Demolatorii de baraje
08:35 Secretele Mediteranei
09:30 O plimbare prin Australia
10:16 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
10:20 Luptatorii aerului
11:05 Cel mai vechi ADN
12:30 VOCILE OPEREI
12:49 Filler Vocile Operei 1
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Portrete noi
17:15 Drumul
18:10 Navigand prin lume
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:25 Lumea vazuta de sus
20:49 Digi Portret - Ionut Budisteanu
21:53 Portrete noi
22:00 Film de calatorie
22:15 Film de calatorie
22:30 Film de calatorie
22:45 Film de calatorie
23:00 Hemingway
23:55 Ukraina: inceputul Holocaustului
00:10 Calatoriile lui Darley
00:37 VOCILE OPEREI
00:50 Inginerie de varf
01:45 George W. Bush
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 De la Paris spre Roma
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:50 Spectaculoasa planeta albastra
08:45 Lumea vazuta de sus
09:10 Lumea vazuta de sus
10:30 Film de calatorie
10:45 Film de calatorie
11:00 Film de calatorie
11:15 Film de calatorie
11:30 Calatoriile lui Darley
11:55 Calatoriile lui Darley
12:25 VOCILE OPEREI
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Filler Vocile Operei 2
17:15 Drumul
18:10 Navigand prin lume
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:30 DIGIPEDIA
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Istorie pentru tine
22:00 Luptatorii aerului
22:45 Istorie pentru tine
23:15 Hemingway
00:50 Inginerie de varf
01:45 George W. Bush
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 De la Paris spre Roma
04:17 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:50 Spectaculoasa planeta albastra
08:45 Lumea vazuta de sus
09:10 DIGIPEDIA
09:40 DIGIPEDIA
10:10 Istorie pentru tine
10:40 Istorie pentru tine
11:10 Luptatorii aerului
11:55 Calatoriile lui Darley
12:20 Calatoriile lui Darley
12:46 Filler Vocile Operei 2
12:52 Filler Asteroizi 2
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:22 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Filler Vocile Operei 3
17:15 Drumul
18:07 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
18:10 Navigand prin lume
19:01 Filler Digipedia Specia
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:30 DIGIPEDIA
20:56 Filler Digipedia Specia
21:53 Portrete noi
22:00 Film de calatorie
22:15 Film de calatorie
22:30 Film de calatorie
22:45 Film de calatorie
23:00 Hemingway
00:45 Portrete noi
00:55 Inginerie de varf
01:50 George W. Bush
02:45 Vacanta raw
03:10 Vacanta raw
03:35 De la Paris spre Roma
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Drumul
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:46 Filler Digipedia Specia
07:50 Spectaculoasa planeta albastra
08:45 Lumea vazuta de sus
09:10 DIGIPEDIA
09:36 Filler Digipedia Specia
10:35 Film de calatorie
10:50 Film de calatorie
11:05 Film de calatorie
11:20 Film de calatorie
11:35 Calatoriile lui Darley
12:00 Calatoriile lui Darley
12:26 Filler Asteroizi 2
12:30 ZONA DE RISC.BIOCOD
12:55 Inginerie de varf
13:50 George W. Bush
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 De la Paris spre Roma
16:20 Filler Asteroizi 3
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Filler Vocile Operei 4
17:15 Drumul
18:10 Navigand prin lume
19:05 Spectaculoasa planeta albastra
20:00 Lumea vazuta de sus
20:30 DIGIPEDIA
21:00 O plimbare prin Australia
21:46 Portrete noi
21:53 Portrete noi
22:00 O noua perspectiva
22:50 Hemingway
23:43 Portrete noi
23:50 in sudul Frantei
00:42 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
00:50 Inginerie de varf
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 Concorde: povestea nestiuta
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Materiale uimitoare
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:45 Spectaculoasa planeta albastra
08:40 Lumea vazuta de sus
09:05 DIGIPEDIA
09:35 O plimbare prin Australia
10:25 O noua perspectiva
11:15 Calatoriile lui Darley
11:40 Calatoriile lui Darley
12:10 tinutul Buzaului - Lemnul
12:49 Filler Vocile Operei 4
12:55 Inginerie de varf
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 Concorde: povestea nestiuta
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Digi Portret - Constantin Dumitriu
17:15 Materiale uimitoare
18:10 Navigand prin lume
19:05 Joanna Lumley: Marea Britanie
19:53 Digi Portret - Razvan Suma
20:00 Lumea vazuta de sus
20:25 Lumea vazuta de sus
20:49 Portrete noi
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
21:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 Film de calatorie
22:15 Film de calatorie
22:30 Film de calatorie
22:45 Film de calatorie
23:00 Hemingway
23:55 Supravietuitor al Holocaustului
00:50 Inginerie de varf
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 Concorde: povestea nestiuta
04:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
05:05 Materiale uimitoare
06:00 Hemingway
06:55 Navigand prin lume
07:45 Joanna Lumley: Marea Britanie
08:35 Lumea vazuta de sus
09:00 Lumea vazuta de sus
09:25 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:20 Film de calatorie
10:35 Film de calatorie
10:50 Film de calatorie
11:05 Film de calatorie
11:20 Ce se intampla cu datele tale pesonale
12:15 tinutul Buzaului - Focul
12:55 Inginerie de varf
14:45 Vacanta raw
15:10 Vacanta raw
15:35 Concorde: povestea nestiuta
16:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
17:09 Digi Portret - Wargha Enayati
17:15 Materiale uimitoare
18:10 Navigand prin lume
19:05 Joanna Lumley: Marea Britanie
20:00 Lumea vazuta de sus
20:25 Lumea vazuta de sus
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
21:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
22:00 O noua perspectiva
22:50 Hemingway
23:43 Digi Portret - Wargha Enayati
23:50 Supravietuitor al Holocaustului
00:35 VOCILE OPEREI
00:50 Minuni naturale
02:40 Vacanta raw
03:05 Vacanta raw
03:30 Constructii gigantice
04:20 Alexander Armstrong in Sri Lanka
05:05 Materiale uimitoare

Partenerii noștri

uitare, femeie care cauta ceva in geanta

De ce uităm unde am pus cheile sau ochelarii? Știința neatenției e ușor de explicat

Fenomenul uitării obiectelor cotidiene, precum cheile sau ochelarii, este o experiență universală...