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

Marți25.08
Miercuri26.08
Joi27.08
Vineri28.08
Sâmbătă29.08
Duminică30.08
Luni31.08
06:00 Imagini de ansamblu
06:50 Navigand prin lume
07:40 Argentina vazuta de sus
08:25 Cum s-au construit
09:10 Superconstructii antice
10:05 Destinatie: Roma antica
11:00 Secretul din Santorini
12:00 VOCILE OPEREI
12:20 Odiseea insulelor grecesti
13:15 Parcuri nationale
14:03 Digi Portret - Ionut Budisteanu
14:15 Calatorie cu trenul vazuta de sus
15:05 Navigand prin lume
16:00 Argentina vazuta de sus
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum s-au construit
17:45 Film de calatorie
18:00 Superconstructii antice
19:00 Secrete din Olimp
20:00 Cele mai periculoase sosele: Adrenalina
20:45 Film de calatorie
21:00 Urme din trecut
21:54 Portrete noi
22:00 Cea mai rea vreme
22:48
23:00 Irlanda vazuta de sus
00:05 Concorde: povestea nestiuta
00:55 Odiseea insulelor grecesti
01:45 Parcuri nationale
02:35 Marile catedrale britanice
03:20 Marele James Webb
04:15 Despre boomul tehnologic al Chinei
05:10 Irlanda vazuta de sus
06:00 Calatorie cu trenul vazuta de sus
06:45 Navigand prin lume
07:40 Argentina vazuta de sus
08:25 Cum s-au construit
09:10 Superconstructii antice
10:10 Secrete din Olimp
11:05 Concorde: povestea nestiuta
11:55 Vacanta raw
12:20 Odiseea insulelor grecesti
13:15 Parcuri nationale
14:03 Portrete noi
14:09
14:15 Calatorie cu trenul vazuta de sus
15:05 Navigand prin lume
15:56
16:00 Argentina vazuta de sus
16:45 Film de calatorie
17:00 Cum s-au construit
17:45 Film de calatorie
18:00 Superconstructii antice
18:53 Portrete noi
19:00 Dincolo de Pamant: asteroizii
19:53 Portrete noi
20:00 Marile catedrale britanice
20:45 Film de calatorie
21:00 Marele James Webb
21:53 Portrete noi
22:00 Despre boomul tehnologic al Chinei
23:00 Irlanda vazuta de sus
23:50 Film de calatorie
00:50 Odiseea insulelor grecesti
01:40 Parcuri nationale
02:30 Marile catedrale britanice
03:15 Arta baroca
04:15 America: a doua functie in stat
05:10 Irlanda vazuta de sus
06:00 Calatorie cu trenul vazuta de sus
06:45 Navigand prin lume
07:36
07:40 Argentina vazuta de sus
08:25 Cum s-au construit
09:10 Superconstructii antice
10:05 Dincolo de Pamant: asteroizii
11:00 Regina soarelui
11:55 Vacanta raw
12:20 Odiseea insulelor grecesti
13:15 Parcuri nationale
14:15 Calatorie cu trenul vazuta de sus
15:05 Navigand prin lume
16:00 Batalia Atlanticului
16:45 Film de calatorie
17:00 Proiectul Artemis
17:45 Film de calatorie
18:00 Superconstructii antice
19:00 Dincolo de Pamant: satelitii naturali
19:54 Digi Portret - Constantin Dumitriu
20:00 Marile catedrale britanice
20:45 Film de calatorie
21:00 Arta baroca
22:00 America: a doua functie in stat
22:54 Digi Portret - Wargha Enayati
23:00 Irlanda vazuta de sus
23:48 Digi Portret - Razvan Suma
23:55 Regina soarelui
00:10 Concorde: povestea nestiuta
01:00 Vacanta raw
01:25 Odiseea insulelor grecesti
02:15 Parcuri nationale
03:05 Lumea vulcanilor
03:50 O alta Geneza
04:10 Familii regale
05:05 Lucy Worsley investigheaza
06:00 Calatorie cu trenul vazuta de sus
06:45 Navigand prin lume
07:40 Batalia Atlanticului
08:30 Proiectul Artemis
09:15 Superconstructii antice
10:10 Dincolo de Pamant: satelitii naturali
11:05 Concorde: povestea nestiuta
11:55 Vacanta raw
12:20 Odiseea insulelor grecesti
13:09 Digi Portret - Justin Ionescu
13:15 Parcuri nationale
14:15 Calatorie cu trenul vazuta de sus
15:05 Navigand prin lume
16:00 Batalia Atlanticului
16:45 Film de calatorie
17:00 Conacul Sandringham
17:45 Film de calatorie
18:00 Superconstructii antice
18:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
19:00 Arome din Vietnam
19:54 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Lumea vulcanilor
21:00 DIGIPEDIA
21:25 O alta Geneza
21:45 Film de calatorie
22:00 Familii regale
23:00 Lucy Worsley investigheaza
23:55 Film de calatorie
00:20 Vacanta raw
00:45 Odiseea insulelor grecesti
01:35 Parcuri nationale
02:25 Omul
03:15 Frumusetile naturii
04:10 Familii regale
05:05 Lucy Worsley investigheaza
06:00 Calatorie cu trenul vazuta de sus
06:45 Navigand prin lume
07:40 Batalia Atlanticului
08:30 Conacul Sandringham
09:15 Superconstructii antice
10:10 Arome din Vietnam
11:05 DIGIPEDIA
11:30 Jurnalul de Stiinte
11:41 Film de calatorie
11:55 Vacanta raw
12:20 Odiseea insulelor grecesti
13:15 Parcuri nationale
14:15 Calatorie cu trenul vazuta de sus
15:05 Navigand prin lume
16:00 Batalia Atlanticului
16:45 Film de calatorie
17:00 Conacul Sandringham
17:45 Film de calatorie
18:00 Copiii soarelui
18:53 Digi Portret - Stefan Caltia
19:00 Arome din Rajahstan
19:53 Digi Portret - Dan Dinu
20:00 Omul
20:50 Filler Digipedia
20:54 Filler Digipedia
21:00 Frumusetile naturii
21:53 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
22:00 Familii regale
23:00 Lucy Worsley investigheaza
23:55 Egregora aventura continua
00:35 Magellan: spre insulele cu mirodenii
01:30 Zborul
02:25 Omul
03:15 De-a lungul tarmului norvegian
04:10 Sfintele moaste
05:05 Lucy Worsley investigheaza
06:00 Calatorie cu trenul vazuta de sus
06:45 Navigand prin lume
07:40 Batalia Atlanticului
08:26 Filler Digipedia
08:30 Conacul Sandringham
09:15 Copiii soarelui
10:10 Arome din Rajahstan
11:05 Plasticul din noi
12:05 Film de calatorie
12:20 Magellan: spre insulele cu mirodenii
13:15 Zborul
14:15 Calatorie cu trenul vazuta de sus
15:05 Navigand prin lume
16:00 Colosseum cu Dan Snow
16:45 Film de calatorie
17:00 Conacul Sandringham
17:45 Film de calatorie
18:00 Copiii soarelui
18:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:00 Arome din Africa de Sud
19:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
20:00 Omul
21:00 De-a lungul tarmului norvegian
21:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 Sfintele moaste
22:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
23:00 Lucy Worsley investigheaza
23:55 tinutul Buzaului - Focul
00:25 Amerigo Vespucci
01:20 Zborul
02:15 Simon Reeve se intoarce in Cornwall
03:15 De la zero la infinit
04:10 O schimbare radicala: Golful Maine
05:05 Lucy Worsley investigheaza
06:00 Calatorie cu trenul vazuta de sus
06:45 Navigand prin lume
07:40 Colosseum cu Dan Snow
08:30 Conacul Sandringham
09:15 Copiii soarelui
10:10 Arome din Africa de Sud
11:05 Revolutia A.I.
12:00 VOCILE OPEREI
12:20 Amerigo Vespucci
13:15 Zborul
14:08 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
14:15 Cum sa-ti ajuti creierul
15:05 Secretele unei gropi de gunoi
16:00 Colosseum cu Dan Snow
16:45 Film de calatorie
17:00 tinutul Buzaului-Piatra
17:45 Film de calatorie
18:00 Copiii soarelui
18:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:00 Descoperiri
20:00 Simon Reeve se intoarce in Cornwall
21:00 De la zero la infinit
22:00 O schimbare radicala: Golful Maine
23:00 Lucy Worsley investigheaza
23:53 Digipedia - CERNpartea 2
00:37 Portrete noi
00:45 Drumuri necunoscute: India
01:15 Drumuri necunoscute: India
01:45 Vase de razboi
02:30 Cronicile unui imperiu
03:25 Zborul
04:20 Cea mai rea vreme
05:10 Misiunea secreta a lui Hitler

Partenerii noștri

Thermometer,In,The,Sky,,The,Heat

„Este îngrozitor”. Cum s-a schimbat viața localnicilor în cel mai fierbinte oraș din Europa: „Experimentăm un alt tip...

La cinci ani după ce Floridia a stabilit un nou record cu privire la cea mai ridicată temperatură...