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

Luni03.08
Marți04.08
Miercuri05.08
Joi06.08
Vineri07.08
Sâmbătă08.08
Duminică09.08
06:00 Vase de razboi
06:45 O noua perspectiva
07:35 Luptatorii aerului
08:20 Cum au reparat asta?
09:05 Arhitectura antica
10:00 Arome din Portugalia
10:55 Ce se intampla cu datele tale pesonale
11:50 Calatoriile lui Darley
12:16 decembrie
12:20 Megainginerii: Diguri
13:15 Energia
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:52 Portrete noi
19:00 Pe urmele furtunii
19:53 Digi Portret - Cristian Lascu
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Urme din trecut
21:54 Digi Portret - Radu Gologan
22:00 1975: inceputul cosmarului
22:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
23:00 Benjamin Franklin
00:55 100 baloane pentru Romania
01:30 Energia
02:30 Cele mai periculoase sosele
03:15 Cea mai rea vreme
04:05 Benjamin Franklin
06:00 Vase de razboi
06:45 O noua perspectiva
07:35 Luptatorii aerului
08:20 Cum au reparat asta?
09:05 Arhitectura antica
09:56 decembrie
10:00 Pe urmele furtunii
10:55 Urme din trecut
11:50 Calatoriile lui Darley
12:20 Megainginerii: Tuneluri
13:15 Energia
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Digi portret - Dan Perjovschi
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
19:00 Islanda
19:54 Portrete noi
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Despre boomul tehnologic al Chinei
21:54 Portrete noi
22:00 Cea mai rea vreme
22:48 Portrete noi
22:54 Portrete noi
23:00 Benjamin Franklin
00:21 Film de calatorie
00:35 Megainginerii: Trenuri
01:30 Energia
02:30 Cele mai periculoase sosele
03:15 Revolutia A.I.
04:10 Despre Univers
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Vase de razboi
06:45 O noua perspectiva
07:35 Luptatorii aerului
08:20 Cum au reparat asta?
09:05 Arhitectura antica
10:00 Islanda
10:55 Despre boomul tehnologic al Chinei
11:50 Calatoriile lui Darley
12:20 Megainginerii: Trenuri
13:15 Energia
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Portrete noi
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
19:00 Marele Canion
19:53 Digi Portret - Razvan Penescu
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Revolutia A.I.
22:00 Despre Univers
23:00 Masinaria de razboi
23:55 Calatoriile lui Darley
00:21 Film de calatorie
00:35 Megainginerii: Poduri record
01:30 Energia
02:30 Cele mai periculoase sosele
03:15 Arta baroca
04:10 Despre Univers
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Vase de razboi
06:45 O noua perspectiva
07:35 Luptatorii aerului
08:20 Cum au reparat asta?
09:05 Arhitectura antica
10:00 Marele Canion
10:55 Testul poligraf
11:50 Calatoriile lui Darley
12:20 Megainginerii: Poduri record
13:15 Energia
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Portrete noi
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
19:00 Marele Canion
20:00 Cele mai periculoase sosele
20:45 Film de calatorie
21:00 Arta baroca
21:53 Digi Portret - Mihaela Glavan
22:00 Despre Univers
23:00 Masinaria de razboi
23:55 Calatoriile lui Darley
00:15 Urme din trecut
01:10 Megainginerii: Diguri record
02:05 Inteligenta colectiva
03:00 Minunile Soarelui
03:45 Antarctica dezvaluita
04:10 Cum s-a construit Alhambra
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Vase de razboi
06:45 O noua perspectiva
07:35 Luptatorii aerului
08:20 Cum au reparat asta?
09:05 Arhitectura antica
10:00 Marele Canion
10:55 Urme din trecut
11:50 Calatoriile lui Darley
12:20 Megainginerii: Diguri record
13:15 Inteligenta colectiva
14:08 Digi Portret - Ionut Budisteanu
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Portrete noi
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
18:51 Digiportret - Mihail Cosuletu
19:00 Arome braziliene
19:53 Portrete noi
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Minunile Soarelui
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 Cum s-a construit Alhambra
22:53 Portrete noi
23:00 Masinaria de razboi
23:55 Film de calatorie
00:25 Megainginerii: Avioane de lupta
01:20 Inteligenta colectiva
02:15 Planetele
03:15 Sistemul Solar
04:10 Cum s-a construit Alhambra
05:05 Masinaria de razboi
06:00 Vase de razboi
06:45 O noua perspectiva
07:35 Luptatorii aerului
08:20 Cum au reparat asta?
09:05 Arhitectura antica
10:00 Arome braziliene
10:55 DIGIPEDIA
11:20 Jurnalul de Stiinte
11:32 VOCILE OPEREI
11:50 Calatoriile lui Darley
12:20 Megainginerii: Avioane de lupta
13:15 Inteligenta colectiva
14:08 Digi Portret - Razvan Suma
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
19:00 Arome din Nordul Italiei
19:53 Digi Portret - Stefan Caltia
20:00 Planetele
21:00 Sistemul Solar
21:53 Digi Portret - Dan Dinu
22:00 Cum s-a construit Alhambra
23:00 Masinaria de razboi
23:55 Calatoriile lui Darley
00:30 Megainginerii: Autostrazi
01:25 Previziuni
02:20 Planetele
03:20 Masinile de pompieri
04:10 Maria Cea Sangeroasa
05:05 Razboiul lui Jack Kirby
06:00 Vase de razboi
06:45 O noua perspectiva
07:35 Luptatorii aerului
08:20 Cum au reparat asta?
09:05 Arhitectura antica
10:00 Arome din Nordul Italiei
10:55 Sa intelegem Universul
12:20 Megainginerii: Autostrazi
13:15 Previziuni
14:09 Digi Portret - Constantin Dumitriu
14:15 Vase de razboi
15:05 O noua perspectiva
15:52 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:00 Luptatorii aerului
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum au reparat asta?
17:45 Film de calatorie
18:00 Arhitectura antica
19:00 Arome din Siam
19:53 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
20:00 Planetele
21:00 Masinile de pompieri
21:46 Film de calatorie
22:00 Maria Cea Sangeroasa
22:54 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
23:00 Razboiul lui Jack Kirby
23:55 VOCILE OPEREI
00:40 Film de calatorie
00:55 Megainginerii: Submarine
01:50 Anotimpuri japoneze
02:40 Cele mai periculoase sosele
03:25 Concorde: povestea nestiuta
04:15 Femeile din Al Doilea Razboi Mondial
05:15 Prima lupta

Partenerii noștri

somn, coșmar

Noile descoperiri ale cercetătorilor despre tulburările de somn. Ce se întâmplă la nivelul creierului când nu dormi bine

Tulburările de somn afectează milioane de persoane şi pot influenţa sănătatea dincolo de simpla...