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

Miercuri31.12
Joi01.01
Vineri02.01
Sâmbătă03.01
Duminică04.01
Luni05.01
Marți06.01
06:00 Minuni naturale
06:55 Minunile naturii
08:45 Lumi disparute: Nabateenii
09:40 Arhitectura antica
10:35 Supermasini
11:25 Film de calatorie
11:40 100 baloane pentru Romania
12:15 Minunile pamantului
13:09 decembrie
13:15 Dinozaurii de pe taramul inghetat
14:07 decembrie
14:15 Cum au reparat asta?
15:00 Film de calatorie
16:00 decembrie
16:04 decembrie
16:10 Proiectul Artemis
17:00 Magellan: spre insulele cu mirodenii
17:55 Film de calatorie
18:10 Amerigo Vespucci
19:01 decembrie
19:05 Creierul tau
20:00 Lumi disparute: Nabateenii
20:53 Digi Portret - Cristian Lascu
21:00 O noua perspectiva
21:47 Digi portret - Dan Perjovschi
21:54 Digi Portret - Radu Gologan
22:00 in cautarea adevarului
22:55 Alexander Armstrong in Sri Lanka
23:40 Misterele somnului
00:45 Vase de razboi
01:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:25 Din interiorul fabricii
03:30 Atelierul pentru avioane
04:20 Trenurile care au schimbat lumea
06:00 Magellan: spre insulele cu mirodenii
06:55 Amerigo Vespucci
07:46 decembrie
07:50 Creierul tau
08:45 Lumi disparute: Nabateenii
09:40 O noua perspectiva
10:30 Dunarea salbatica
12:00 VOCILE OPEREI
12:30 Vase de razboi
13:20 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Trenurile care au schimbat lumea
17:00 Film de calatorie
17:15 stiinta bate fictiunea
17:40 stiinta bate fictiunea
18:15 Cum s-au construit
18:59 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
19:05 Creierul tau
19:59 Portrete noi
21:00 Arhitectura antica
21:55 Marele James Webb
22:48 Digi Portret - Razvan Penescu
23:50 Masinaria de razboi
00:41 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
00:45 Vase de razboi
01:30 Ceea ce nu intelegem despre vreme
02:25 Din interiorul fabricii
03:30 Atelierul pentru avioane
04:20 Trenurile care au schimbat lumea
06:00 stiinta bate fictiunea
06:25 stiinta bate fictiunea
06:50 Cum s-au construit
07:35 Creierul tau
09:25 Arhitectura antica
10:20 Marele James Webb
11:13 Digi Portret - Razvan Penescu
11:20 Legenda vs contemporan
12:10 Film de calatorie
12:23 Digi Portret - Mihaela Glavan
12:30 Vase de razboi
13:16 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
13:20 Ceea ce nu intelegem despre vreme
14:15 Filler Digipedia Special Tg. Jiu 2
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Trenurile care au schimbat lumea
17:00 Film de calatorie
17:15 stiinta bate fictiunea
17:40 stiinta bate fictiunea
18:06 Portrete noi
18:15 Cum s-au construit
19:00 Film de calatorie
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Film de calatorie
21:45 Film de calatorie
22:00 Citadela din Mediterana
23:50 Masinaria de razboi
00:45 Film de calatorie
01:00 Vase de razboi
01:45 Trenurile care au schimbat lumea
02:30 Dunarea
03:20 Atelierul pentru avioane
04:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
04:15 Legenda vs contemporan
06:00 stiinta bate fictiunea
06:25 stiinta bate fictiunea
06:50 Cum s-au construit
09:20 DIGIPEDIA
09:50 Film de calatorie
10:05 Film de calatorie
10:20 Citadela din Mediterana
11:20 Legenda vs contemporan
12:10 Film de calatorie
12:26 FILLER DIGIPEDIA SF VS REALITATE
12:30 Vase de razboi
13:15 Filler Asteroizi 1
13:20 Marea cursa a motoarelor electrice
14:14 Portrete noi
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Trenurile care au schimbat lumea
17:00 Film de calatorie
17:15 stiinta bate fictiunea
17:40 stiinta bate fictiunea
18:06 Filler Asteroizi 2
18:09 Filler Asteroizi 3
18:15 Cum s-au construit
19:00 Film de calatorie
21:00 Dunarea
21:48 Digi Portret - Ionut Budisteanu
22:00 in cautarea adevarului
23:50 Masinaria de razboi
00:45 Film de calatorie
01:00 Vase de razboi
01:45 tinutul Buzaului-Piatra
02:30 Din interiorul fabricii
03:30 Atelierul pentru avioane
04:20 Trenurile care au schimbat lumea
05:05 in sudul Frantei
06:00 stiinta bate fictiunea
06:25 stiinta bate fictiunea
06:50 Cum s-au construit
09:20 Marea eclipsa din America
10:15 Din interiorul fabricii
11:20 Legenda vs contemporan
12:10 Film de calatorie
12:30 Vase de razboi
14:14 Portrete noi
14:20 Din interiorul fabricii
15:21 Filler Digipedia Specia
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Trenurile care au schimbat lumea
17:00 Film de calatorie
17:15 stiinta bate fictiunea
17:40 stiinta bate fictiunea
18:15 Cum s-au construit
19:00 Film de calatorie
21:00 O noua perspectiva
22:00 Cele mai periculoase sosele
22:55 in sudul Frantei
23:50 Masinaria de razboi
00:35 Vase de razboi
01:20 Ambitii arhitecturale
02:20 Din interiorul fabricii
03:25 Atelierul pentru avioane
04:15 Trenurile de lux ale Marii Britanii
05:05 Hemingway
06:00 stiinta bate fictiunea
06:25 stiinta bate fictiunea
06:50 Cum s-au construit
09:20 O noua perspectiva
11:05 Film de calatorie
11:20 Legenda vs contemporan
12:10 Film de calatorie
12:23 Portrete noi
12:30 Vase de razboi
13:20 Ambitii arhitecturale
14:20 Din interiorul fabricii
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Trenurile de lux ale Marii Britanii
17:03 Portrete noi
17:15 stiinta bate fictiunea
17:40 stiinta bate fictiunea
18:15 Cum s-au construit
19:00 Film de calatorie
20:05 Taramul legendelor
21:00 Apocalipsa dinozaurilor
21:53 Portrete noi
22:00 Utopia anului 2050
22:55 Hemingway
23:50 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
00:35 Vase de razboi
01:20 Ambitii arhitecturale
02:20 Din interiorul fabricii
03:21 Filler Digipedia Specia
03:25 Atelierul pentru avioane
04:15 Trenurile de lux ale Marii Britanii
05:05 Hemingway
06:00 stiinta bate fictiunea
06:25 stiinta bate fictiunea
06:50 Cum s-au construit
08:25 Taramul legendelor
09:20 Apocalipsa dinozaurilor
10:15 Utopia anului 2050
11:07 Portrete noi
11:20 Legenda vs contemporan
12:10 Film de calatorie
12:30 Vase de razboi
13:20 Ambitii arhitecturale
14:20 Din interiorul fabricii
15:21 Filler Digipedia Specia
15:25 Atelierul pentru avioane
16:15 Trenurile de lux ale Marii Britanii
17:03 Digi Portret - Razvan Suma
17:15 Vacanta raw
17:40 Vacanta raw
18:15 Cum s-au construit
19:00 Film de calatorie
20:05 Taramul legendelor
21:00 Arhitectura antica
21:55 Constructori din antichitate: Amazon
22:55 Hemingway
23:50 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
00:33 Digi Portret - Stefan Caltia
00:40 Vase de razboi
01:25 Trenurile de lux ale Marii Britanii
02:15 Din interiorul fabricii
03:20 Atelierul pentru avioane
04:10 Femeile din viata lui Napoleon
05:05 Hemingway

Partenerii noștri

nostalgie, melancolie

De ce finalul de an ne face mai nostalgici. Explicația științifică pentru care ni se face dor de trecut

Pe măsură ce zilele devin mai scurte și ne apropiem de sfârșitul unui an calendaristic, mulți...