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

Marți26.05
Miercuri27.05
Joi28.05
Vineri29.05
Sâmbătă30.05
Duminică31.05
Luni01.06
06:00 Genialitatea unei vieti moderne
06:50 Demolatorii de baraje
07:40 Minunile naturii
08:35 O noua perspectiva
09:25 Trenurile de lux ale Marii Britanii
10:15 Cum sa-ti ajuti creierul
11:05 Dinozaurii de pe taramul inghetat
12:00 Cum sa prinzi 100
12:30 Trenurile de lux ale Marii Britanii
13:18 decembrie
13:30 Ce nu stim despre neutrin
14:24 decembrie
14:30 Genialitatea unei vieti moderne
15:25 Tragedia navetei Columbia
16:30 Minunile naturii
17:25 O noua perspectiva
18:15 Dinozaurii de pe taramul inghetat
19:10 Biografia unei legende: Churchill
20:00 Cum sa traiesti peste 100 de ani
21:00 Dincolo de Pamant: asteroizii
21:53 decembrie
22:00 Crypto pe intelesul tuturor
22:55 Hemingway
23:50 Genele o istorie intima
00:45 Vacanta raw
01:10 Film de calatorie
01:25 Mari asteptari mari riscuri
02:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
03:15 Dincolo de Pamant: satelitii naturali
04:10 Secretele omenirii
05:05 Hemingway
06:00 Genialitatea unei vieti moderne
06:55 Tragedia navetei Columbia
07:55 Minunile naturii
08:50 O noua perspectiva
09:40 Trenurile de lux ale Marii Britanii
10:30 Biografia unei legende: Churchill
11:20 Dinozaurii de pe taramul inghetat
12:12 Film de calatorie
12:30 Trenurile de lux ale Marii Britanii
13:18 decembrie
13:24 decembrie
13:30 Mari asteptari mari riscuri
14:24 Digi Portret - Radu Gologan
14:30 Genialitatea unei vieti moderne
15:25 Tragedia navetei Columbia
16:30 Minunile naturii
17:25 O noua perspectiva
18:15 Apocalipsa dinozaurilor
19:10 Biografia unei legende: Churchill
20:00 Cum sa traiesti peste 100 de ani
21:00 Dincolo de Pamant: satelitii naturali
21:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
22:00 Secretele omenirii
22:55 Hemingway
23:50 Misterul bolilor psihice
00:45 Vacanta raw
01:10 Film de calatorie
01:25 Marea cursa a motoarelor electrice
02:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
03:15 Cronicile unui imperiu
04:10 Aparitia mamiferelor
05:05 Hemingway
06:00 Genialitatea unei vieti moderne
06:55 Tragedia navetei Columbia
08:00 Minunile naturii
08:55 O noua perspectiva
09:45 Trenurile de lux ale Marii Britanii
10:35 Biografia unei legende: Churchill
11:25 Apocalipsa dinozaurilor
12:18 Digi Portret - Cristian Lascu
12:25 Filler Asteroizi 1
12:30 Trenurile de lux ale Marii Britanii
13:18 Digi portret - Dan Perjovschi
13:25 Filler Asteroizi 3
13:30 Marea cursa a motoarelor electrice
14:24 Portrete noi
14:30 Genialitatea unei vieti moderne
15:25 Tragedia navetei Columbia
16:30 Minunile naturii
17:25 O noua perspectiva
18:15 Apocalipsa dinozaurilor
19:10 Biografia unei legende: Churchill
20:00 Cum sa traiesti peste 100 de ani
21:00 Cronicile unui imperiu
21:53 Digi Portret - Razvan Penescu
22:00 Aparitia mamiferelor
22:55 Hemingway
23:50 Misterul bolilor psihice
00:45 VOCILE OPEREI
01:05 Viata pe Marte
02:00 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:55 Forta naturii
03:45 Antarctica dezvaluita
04:10 Cu ochii pe Univers
05:05 Hemingway
06:00 Genialitatea unei vieti moderne
06:55 Tragedia navetei Columbia
08:00 Minunile naturii
08:55 O noua perspectiva
09:45 Trenurile de lux ale Marii Britanii
10:35 Biografia unei legende: Churchill
11:25 Apocalipsa dinozaurilor
12:18 Digi Portret - Mihaela Glavan
12:30 Viata pe Marte
13:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:30 Genialitatea unei vieti moderne
15:25 Creierul tau
16:19 Digi Portret - Ionut Budisteanu
16:26 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
16:30 Minunile naturii
17:21 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
17:25 O noua perspectiva
18:15 Reginele Egiptului Antic
19:10 Biografia unei legende: Churchill
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Forta naturii
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
21:54 Portrete noi
22:00 Cu ochii pe Univers
22:55 Hemingway
23:50 Misterul bolilor psihice
00:45 Vacanta raw
01:10 Film de calatorie
01:25 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
03:15 Arome din Nordul Italiei
04:10 Secretele omenirii
05:05 Hemingway
06:00 Genialitatea unei vieti moderne
06:55 Creierul tau
07:50 Minunile naturii
08:41 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
08:45 O noua perspectiva
09:35 Reginele Egiptului Antic
10:30 Biografia unei legende: Churchill
11:20 Jurnalul de Stiinte
11:31 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
11:35 DIGIPEDIA
12:02 VOCILE OPEREI
12:30 O noua perspectiva navala
13:24 Portrete noi
13:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:30 Genialitatea unei vieti moderne
15:25 Creierul tau
16:20 Portrete noi
16:27 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
16:30 Minunile naturii
17:25 O noua perspectiva
18:15 Reginele Egiptului Antic
19:10 Biografia unei legende: Churchill
20:00 Cum sa traiesti peste 100 de ani
20:51 Portrete noi
21:00 Arome din Nordul Italiei
21:53 Portrete noi
22:00 Secretele omenirii
22:55 Hemingway
23:50 Misterul bolilor psihice
00:45 Vacanta raw
01:10 Film de calatorie
01:25 Urme din trecut
02:20 Cum sa traiesti peste 100 de ani
03:15 Cronicile unui imperiu
04:10 Cezar
05:05 Arome din Antilele Mici
06:00 Genialitatea unei vieti moderne
06:55 Creierul tau
07:50 Minunile naturii
08:45 O noua perspectiva
09:35 O noua perspectiva navala
10:30 Biografia unei legende: Churchill
11:20 Reginele Egiptului Antic
12:15 Film de calatorie
12:30 De la zero la infinit
13:24 Digi Portret - Constantin Dumitriu
13:30 Urme din trecut
14:24 Digi Portret - Wargha Enayati
14:30 Marele James Webb
15:25 Despre boomul tehnologic al Chinei
16:19 Portrete noi
16:26 Filler Digipedia Specia
16:30 Amerigo Vespucci
17:21 Filler Digipedia Specia
17:25 Proiectul Artemis
18:15 Reginele Egiptului Antic
19:10 Biografia unei legende: Churchill
20:00 Cum sa traiesti peste 100 de ani
20:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
21:00 Cronicile unui imperiu
21:53 Digi Portret - Razvan Suma
22:00 Cezar
22:55 Arome din Antilele Mici
23:50 Eternul Pompei
00:00 Amprenta umana
01:00 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
01:28 Digi Portret - Dan Dinu
01:35 Megainginerii: Canale
02:30 Cele mai periculoase sosele
03:15 Solutii pentru clima viitorului
04:10 Secretele omenirii
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Marele James Webb
06:55 Despre boomul tehnologic al Chinei
07:50 Amerigo Vespucci
08:41 Filler Digipedia Specia
08:45 Proiectul Artemis
09:30 De la zero la infinit
10:25 Biografia unei legende: Churchill
11:15 Reginele Egiptului Antic
12:10 100 baloane pentru Romania
12:45 Atelierul pentru avioane
13:45 Megainginerii: Canale
14:40 Anotimpuri japoneze
15:40 Lumea vazuta de sus
16:05 Lumea vazuta de sus
16:30 Cum au reparat asta?
17:14 Digi Portret - Justin Ionescu
17:20 Luptatorii aerului
18:05 O noua perspectiva
18:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
19:00 Argentina vazuta de sus
19:45 Film de calatorie
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Solutii pentru clima viitorului
22:00 Secretele omenirii
22:53 Digi Portret - Stefan Caltia
23:00 Masinaria de razboi
23:52 Digi Portret - Dan Dinu
00:00 Amprenta umana
01:00 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
01:40 Megainginerii: Diguri
02:35 Cele mai periculoase sosele
03:20 Revolutia A.I.
04:15 Concorde: povestea nestiuta
05:05 Masinaria de razboi

Partenerii noștri

Female,Doctor,Touches,Virtual,Brain,In,Hand.,Blurred,Photo,,Handrawn

De ce anumite regiuni ale creierului sunt mai predispuse la tumori. Descoperirea cercetătorilor australieni

O echipă de cercetători din Australia a identificat anumiţi factori biologici din cauza cărora...