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

Duminică26.04
Luni27.04
Marți28.04
Miercuri29.04
Joi30.04
Vineri01.05
Sâmbătă02.05
06:00 Drumuri necunoscute: India
06:30 Drumuri necunoscute: India
07:00 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
07:45 O noua perspectiva
08:35 O plimbare prin Australia
09:25 Minunile naturii
10:20 Pe marginea prapastiei
11:10 in mintea lui Einstein
12:05 Film de calatorie
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:21 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:28 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
14:35 Noul pericol din oceanul inghetat
15:40 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:15 Minunile naturii
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Navigand prin lume
21:00 Spargerea codului
21:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 Ascensiunea si decaderea unei dinastii
22:55 Femeile din viata lui Napoleon
23:50 Cum sa prinzi 100
00:35 Planetele
01:35 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:30 Navigand prin lume
03:25 O plimbare prin Australia
04:15 Pe urmele lui Marco Polo
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Noul pericol din oceanul inghetat
06:55 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Minunile naturii
10:15 Pe marginea prapastiei
11:05 George W. Bush
12:00 VOCILE OPEREI
12:18 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:21 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
14:28 decembrie
14:35 Calatoriile lui Darley
15:00 Calatoriile lui Darley
15:27 decembrie
15:34 decembrie
15:40 Italia vazuta de sus
16:24 decembrie
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:08 decembrie
18:15 Minunile naturii
19:10 Pe marginea prapastiei
20:00 Navigand prin lume
21:00 O plimbare prin Australia
22:00 Pe urmele lui Marco Polo
22:50 Masinaria de razboi
23:45 Spioni printre prieteni
00:15 Film de calatorie
00:30 Planetele
01:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:25 Navigand prin lume
03:15 O planeta o sansa
04:10 Aparitia mamiferelor
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Calatoriile lui Darley
06:25 Calatoriile lui Darley
06:55 Italia vazuta de sus
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Minunile naturii
10:15 Pe marginea prapastiei
11:05 George W. Bush
12:00 VOCILE OPEREI
12:16 decembrie
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:22 decembrie
14:28 decembrie
14:35 Calatoriile lui Darley
15:00 Calatoriile lui Darley
15:26 Digi Portret - Cristian Lascu
15:33 Digi portret - Dan Perjovschi
15:40 Italia vazuta de sus
16:24 Digi Portret - Radu Gologan
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:08 Digi Portret - Razvan Penescu
18:15 Minunile naturii
19:06 decembrie
19:10 Pe marginea prapastiei
19:56 decembrie
20:00 Navigand prin lume
20:50 Filler Digipedia - Medic SUA
20:55 Filler Digipedia - Medic SUA
21:00 O planeta o sansa
21:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
22:00 Aparitia mamiferelor
22:55 Masinaria de razboi
23:50 Antarctica dezvaluita
00:30 Planetele
01:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:25 Navigand prin lume
03:15 Teste in conditii extreme
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Calatoriile lui Darley
06:25 Calatoriile lui Darley
06:55 Italia vazuta de sus
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Minunile naturii
10:11 decembrie
10:15 Pe marginea prapastiei
11:01 decembrie
11:05 George W. Bush
12:00 VOCILE OPEREI
12:17 Digiportret - Mihail Cosuletu
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:21 Digi Portret - Mihaela Glavan
14:28 Digi Portret - Ionut Budisteanu
14:35 Calatoriile lui Darley
15:00 Calatoriile lui Darley
15:26 Portrete noi
15:33 Portrete noi
15:40 Italia vazuta de sus
16:24 Portrete noi
16:30 O noua perspectiva
17:20 O plimbare prin Australia
18:07 Portrete noi
18:15 Minunile naturii
19:06 Filler Digipedia - Medic SUA
19:10 Pe marginea prapastiei
19:56 Filler Digipedia - Medic SUA
20:00 Navigand prin lume
21:00 Teste in conditii extreme
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Masinaria de razboi
23:50 Antarctica dezvaluita
00:15 Film de calatorie
00:30 Planetele
01:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
02:25 Navigand prin lume
03:20 O planeta o sansa
04:15 Pe urmele lui Marco Polo
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Calatoriile lui Darley
06:25 Calatoriile lui Darley
06:55 Italia vazuta de sus
07:40 O noua perspectiva
08:30 O plimbare prin Australia
09:20 Minunile naturii
10:11 Filler Digipedia - Medic SUA
10:15 Pe marginea prapastiei
11:01 Filler Digipedia - Medic SUA
11:05 George W. Bush
12:00 VOCILE OPEREI
12:19 Portrete noi
12:25 Planetele
13:30 Cum sa traiesti peste 100 de ani
14:22 Portrete noi
14:35 Calatoriile lui Darley
15:00 Calatoriile lui Darley
15:26 Portrete noi
15:33 Digi Portret - Razvan Suma
15:40 Italia vazuta de sus
16:24 Digi Portret - Constantin Dumitriu
16:30 O noua perspectiva
17:20 Catre Saturn fara intoarcere!
18:15 Minunile naturii
19:10 Forta naturii
20:00 Navigand prin lume
21:00 O planeta o sansa
22:00 Pe urmele lui Marco Polo
22:47 Digi portret: ANDREEA BORTUN
22:55 Masinaria de razboi
23:50 Antarctica dezvaluita
00:45 Viata romanilor la Malaiesti
01:03 Digi Portret - Stefan Caltia
01:10 Regatul pierdut din neolitic
02:05 Trenurile care au schimbat lumea
02:50 Trenurile de lux ale Marii Britanii
03:40 Cel mai vechi ADN
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
06:00 Calatoriile lui Darley
06:25 Calatoriile lui Darley
06:55 Italia vazuta de sus
07:40 O noua perspectiva
08:30 Catre Saturn fara intoarcere!
09:25 Minunile naturii
10:20 Forta naturii
11:10 Sa intelegem Universul
12:30 Regatul pierdut din neolitic
13:24 Digi Portret - Wargha Enayati
13:30 Trenurile care au schimbat lumea
14:15 Film de calatorie
14:30 Inginerie de varf
15:25 Dincolo de ceea ce stim
16:30 Cele mai mari orase ale lumii
17:25 O noua perspectiva
18:15 Arome din Drome
19:10 Minunile Soarelui
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Trenurile de lux ale Marii Britanii
21:00 DIGIPEDIA
21:23 Digi Portret - Stefan Caltia
21:30 Cel mai vechi ADN
22:55 Secrete si spioni: un joc nuclear
23:50 Cezar nasterea unui dictator
00:45 tinutul Buzaului - Focul
01:25 Trenurile care au schimbat lumea
02:10 Din interiorul fabricii
03:15 Arome din Portugalia
04:10 Povestiri blestemate
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
06:00 Inginerie de varf
06:55 Dincolo de ceea ce stim
07:50 Cele mai mari orase ale lumii
08:45 O noua perspectiva
09:35 Arome din Drome
10:30 Minunile Soarelui
11:20 Jurnalul de Stiinte
11:35 DIGIPEDIA
12:00 VOCILE OPEREI
12:30 Teste in conditii extreme
13:24 Digi Portret - Justin Ionescu
13:30 Trenurile care au schimbat lumea
14:15 Film de calatorie
14:30 Inginerie de varf
15:25 Dincolo de ceea ce stim
16:30 Cele mai mari orase ale lumii
17:25 O noua perspectiva
18:15 Arome din Santorini
19:10 Minunile Soarelui
20:00 Din interiorul fabricii
21:00 Arome din Portugalia
21:53 Digi Portret - Dan Dinu
22:00 Povestiri blestemate
22:55 Secrete si spioni: un joc nuclear
23:50 Cezar nasterea unui dictator
00:45 tinutul Buzaului - Lemnul
01:30 Trenurile care au schimbat lumea
02:15 Din interiorul fabricii
03:20 Cum sa-ti ajuti creierul
04:10 Cezar
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear

Partenerii noștri

Mars,-,The,Red,Planet.,Martian,Surface,And,Dust,In

Descoperire inedită a roverului Curiosity, pe suprafaţa lui Marte: un număr surprinzător de mare de „solzi de dragon”

O regiune a planetei Marte este acoperită de un număr surprinzător de caracteristici geologice care...