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

Luni23.03
Marți24.03
Miercuri25.03
Joi26.03
Vineri27.03
Sâmbătă28.03
Duminică29.03
06:00 Drumul
06:55 Minunile naturii
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Secretele ghetii
09:50 Parcuri nationale
10:40 O noua perspectiva
11:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
12:25 stiinta bate fictiunea
12:50 stiinta bate fictiunea
13:15 Pe marginea prapastiei
14:00 Film de calatorie
14:15 Drumul
15:10 Minunile naturii
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Secretele ghetii
18:10 Parcuri nationale
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
21:00 O plimbare prin Australia
21:51 Digiportret - Mihail Cosuletu
22:00 inapoi in salbaticie
22:46 decembrie
22:55 Cum s-a intamplat
23:45 Film de calatorie
00:00 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
01:00 stiinta bate fictiunea
01:25 stiinta bate fictiunea
01:50 Pe marginea prapastiei
02:35 Atelierul pentru avioane
03:25 Imagini de ansamblu
04:15 Uciderea lui Sherlock
05:10 Cum s-a intamplat
06:00 Drumul
06:55 Minunile naturii
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Secretele ghetii
09:55 Parcuri nationale
10:45 O noua perspectiva
11:35 100 baloane pentru Romania
12:10 Film de calatorie
12:25 stiinta bate fictiunea
12:50 stiinta bate fictiunea
13:15 Pe marginea prapastiei
14:00 Film de calatorie
14:15 Drumul
15:10 Minunile naturii
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Dincolo de ceea ce stim
18:04 decembrie
18:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:48 decembrie
20:55 decembrie
21:00 Imagini de ansamblu
22:00 Uciderea lui Sherlock
22:55 Cum s-a intamplat
23:45 Film de calatorie
00:00 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
01:00 stiinta bate fictiunea
01:25 stiinta bate fictiunea
01:50 Pe marginea prapastiei
02:35 Atelierul pentru avioane
03:25 Ce-si spun animalele?
04:20 Omul
05:10 Cum s-a intamplat
06:00 Drumul
06:55 Minunile naturii
07:50 Din interiorul fabricii
08:55 Dincolo de ceea ce stim
09:50 Calatorie cu trenul vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 Ultimul artefact
12:25 stiinta bate fictiunea
12:50 stiinta bate fictiunea
13:15 Pe marginea prapastiei
14:00 Film de calatorie
14:15 Drumul
15:10 Calatoria
16:05 Din interiorul fabricii
17:10 Dincolo de ceea ce stim
18:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
21:00 Ce-si spun animalele?
22:00 Omul
22:55 Cum s-a intamplat
23:45 Film de calatorie
00:00 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
00:53 Digi Portret - Razvan Penescu
01:00 stiinta bate fictiunea
01:25 stiinta bate fictiunea
01:50 Pe marginea prapastiei
02:35 Atelierul pentru avioane
03:25 Imagini de ansamblu
04:15 Ce se intampla cu epava Titanic
05:10 Cum s-a intamplat
06:00 Drumul
06:55 Calatoria
07:50 Din interiorul fabricii
08:50 Dincolo de ceea ce stim
09:45 Calatorie cu trenul vazuta de sus
10:30 O noua perspectiva
11:20 VOCILE OPEREI
12:21 decembrie
12:25 stiinta bate fictiunea
12:50 stiinta bate fictiunea
13:15 Pe marginea prapastiei
14:00 Film de calatorie
14:15 Anotimpuri japoneze
15:10 Calatoria
16:05 Tragedia navetei Columbia
17:10 Dincolo de ceea ce stim
18:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:49 Digi Portret - Cristian Lascu
21:00 Imagini de ansamblu
21:46 Digi portret - Dan Perjovschi
21:53 Digi Portret - Razvan Penescu
22:00 Ce se intampla cu epava Titanic
22:55 Cum s-a intamplat
23:45 Film de calatorie
00:00 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
00:55 Film de calatorie
01:15 stiinta bate fictiunea
01:40 stiinta bate fictiunea
02:05 Pe marginea prapastiei
02:50 Atelierul pentru avioane
03:38 Digi Portret - Mihaela Glavan
03:45 Film de calatorie
04:00 Film de calatorie
04:15 Megainginerii: Structuri record
05:10 Cum s-a intamplat
06:00 Anotimpuri japoneze
06:50 Calatoria
07:45 Tragedia navetei Columbia
08:45 Dincolo de ceea ce stim
09:40 Calatorie cu trenul vazuta de sus
10:25 O noua perspectiva
11:15 Film de calatorie
11:30 Noul pericol din oceanul inghetat
12:25 stiinta bate fictiunea
12:50 stiinta bate fictiunea
13:15 Pe marginea prapastiei
14:00 Film de calatorie
14:15 Anotimpuri japoneze
15:10 Calatoria
16:05 Tragedia navetei Columbia
17:10 Molecula de baza
18:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Atelierul pentru avioane
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Megainginerii: Structuri record
22:55 Cum s-a intamplat
23:45 Film de calatorie
00:35 Drumuri necunoscute: India
01:05 Drumuri necunoscute: India
01:35 Pe marginea prapastiei
02:20 Atelierul pentru avioane
03:10 Previziuni
04:05 Megainginerii: Structuri record
06:00 Anotimpuri japoneze
06:50 Calatoria
07:45 Tragedia navetei Columbia
08:50 Molecula de baza
09:50 Calatorie cu trenul vazuta de sus
10:35 O noua perspectiva
11:25 DIGIPEDIA
11:55 Jurnalul de Stiinte
12:07 Portrete noi
12:15 Drumuri necunoscute: India
12:45 Drumuri necunoscute: India
13:15 Pe marginea prapastiei
14:00 Film de calatorie
14:15 Anotimpuri japoneze
15:10 Calatoria
16:05 Tragedia navetei Columbia
17:10 Molecula de baza
18:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
21:00 Previziuni
21:54 Digi Portret - Radu Gologan
22:00 Megainginerii: Structuri record
22:55 Cum s-a intamplat
23:45 Poporul impotriva Ku Klux Klan
00:33 Portrete noi
00:40 Drumuri necunoscute: India
01:10 Drumuri necunoscute: India
01:40 in mintea lui Einstein
02:35 Atelierul pentru avioane
03:25 Colosseum cu Dan Snow
04:11 Filler Digipedia - Medic SUA
04:15 Omul
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
00:34 Film de calatorie
00:50 Drumuri necunoscute: India
01:15 Drumuri necunoscute: India
01:45 Concorde: povestea nestiuta
02:35 Atelierul pentru avioane
03:25 O plimbare prin Australia
04:15 inapoi in salbaticie
05:05 Secrete si spioni: un joc nuclear
06:00 Anotimpuri japoneze
06:55 Calatoria
07:50 Tragedia navetei Columbia
08:55 Molecula de baza
09:55 Calatorie cu trenul vazuta de sus
10:40 O noua perspectiva
11:30 Frontierele luminii
12:08 Digi Portret - Ionut Budisteanu
12:15 Drumuri necunoscute: India
12:45 Drumuri necunoscute: India
13:15 in mintea lui Einstein
14:15 Anotimpuri japoneze
15:10 Calatoria
16:05 Plasticul din noi
17:10 Molecula de baza
18:06 Filler Digipedia - Medic SUA
18:10 Calatorie cu trenul vazuta de sus
18:55 Film de calatorie
19:10 O noua perspectiva
20:00 Atelierul pentru avioane
20:48 Portrete noi
20:55 Filler Digipedia - Medic SUA
21:00 Colosseum cu Dan Snow
21:46 Portrete noi
21:53 Portrete noi
22:00 Omul
22:55 Secrete si spioni: un joc nuclear
23:50 Poporul impotriva Ku Klux Klan

Partenerii noștri

barbat in varsta

Vrei un creier ager și după 60 de ani? Știința spune că trebuie să începi aceste obiceiuri de tânăr

Mult timp s-a crezut că declinul cognitiv începe încă din jurul vârstei de 30 de ani. Însă un...