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

Luni23.02
Marți24.02
Miercuri25.02
Joi26.02
Vineri27.02
Sâmbătă28.02
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Deasupra Coreei de Sud
07:40 stiinta bate fictiunea
08:05 stiinta bate fictiunea
08:30 Adevarul despre grasime
10:15 Minunile naturii
11:10 Cum sa prinzi 100
11:32 VOCILE OPEREI
11:45 Taramul legendelor
12:40 Viata pe Marte
13:40 Pe marginea prapastiei
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Parcuri nationale
16:15 stiinta bate fictiunea
16:40 stiinta bate fictiunea
17:15 Aparitia mamiferelor
18:10 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
19:05 Minunile naturii
20:00 Cele mai mari orase ale lumii
21:00 Creierul tau
23:00 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
00:13 Digi Portret - Constantin Dumitriu
00:25 Ambitii arhitecturale
01:25 Pe marginea prapastiei
02:15 Materiale uimitoare
03:10 Superconstructii antice
04:05 Citadela din Mediterana
05:05 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Parcuri nationale
07:35 stiinta bate fictiunea
08:00 stiinta bate fictiunea
08:25 Aparitia mamiferelor
09:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
10:05 Minunile naturii
10:57 Concorde: povestea nestiuta
11:45 Taramul legendelor
12:40 Ambitii arhitecturale
13:40 Pe marginea prapastiei
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Parcuri nationale
16:15 stiinta bate fictiunea
16:40 stiinta bate fictiunea
17:15 Ce nu stim despre neutrin
18:10 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
19:05 Minunile naturii
20:00 Materiale uimitoare
20:54 Digi Portret - Constantin Dumitriu
21:00 Superconstructii antice
22:00 Citadela din Mediterana
23:00 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
23:55 Viata romanilor la Malaiesti
00:40 Ambitii arhitecturale
01:40 Pe marginea prapastiei
02:25 Materiale uimitoare
03:20 Creierul tau
04:15 Apocalipsa antica
05:10 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Parcuri nationale
07:35 stiinta bate fictiunea
08:00 stiinta bate fictiunea
08:25 Ce nu stim despre neutrin
09:20 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
10:05 Minunile naturii
10:57 Concorde: povestea nestiuta
11:45 Taramul legendelor
12:40 Ambitii arhitecturale
13:40 Pe marginea prapastiei
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Parcuri nationale
16:15 Drumul
17:09 Digi Portret - Wargha Enayati
17:15 Misterul liniilor Nazca
18:10 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
18:54 Filler DIGIPEDIA SOS 2
18:59 Filler DIGIPEDIA SOS 2
19:05 Trenurile care au schimbat lumea
20:00 Materiale uimitoare
20:54 Digi Portret - Justin Ionescu
21:00 Creierul tau
21:54 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
22:00 Apocalipsa antica
22:55 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
23:45 O mumie adevarata
00:12 Frontierele luminii
00:50 Ambitii arhitecturale
01:50 Materiale uimitoare
02:45 Superconstructii antice
03:40 Adevaratul Lawrence al Arabiei
05:10 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Parcuri nationale
07:35 Drumul
08:30 Misterul liniilor Nazca
09:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
10:10 Trenurile care au schimbat lumea
10:54 Amerigo Vespucci
11:45 Taramul legendelor
12:40 Ambitii arhitecturale
13:40 Pe marginea prapastiei
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Parcuri nationale
16:02 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
16:08 Filler Digipedia - APICULTURA vs MEDIU
16:15 Drumul
17:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
17:15 Ce-si spun animalele?
18:10 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
19:05 Trenurile care au schimbat lumea
20:00 Materiale uimitoare
21:00 Superconstructii antice
21:55 Adevaratul Lawrence al Arabiei
23:25 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
00:00 Drumul catre Auschwitz
01:10 Ambitii arhitecturale
02:10 Pe marginea prapastiei
02:55 Dinozaurii de pe taramul inghetat
03:50 Antarctica dezvaluita
04:15 Mega inginerii: Trenuri
05:10 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Parcuri nationale
07:35 Drumul
08:30 Ce-si spun animalele?
09:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
10:10 Trenurile care au schimbat lumea
10:55 Pe marginea prapastiei
11:45 Taramul legendelor
12:40 Ambitii arhitecturale
13:40 Pe marginea prapastiei
14:30 Marile catedrale britanice
15:15 Parcuri nationale
16:15 Drumul
17:15 O bucatica dintr-un asteroid
18:10 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
19:05 Trenurile care au schimbat lumea
20:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 Mega inginerii: Trenuri
22:55 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
23:45 Film de calatorie
00:40 Ambitii arhitecturale
01:40 Pe marginea prapastiei
02:25 Dinozaurii de pe taramul inghetat
03:20 Marea cursa a motoarelor electrice
04:15 Mega inginerii: Poduri record
05:10 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
06:00 Marile catedrale britanice
06:45 Parcuri nationale
07:35 Drumul
08:30 O bucatica dintr-un asteroid
09:25 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
10:10 Trenurile care au schimbat lumea
10:55 DIGIPEDIA
11:27 VOCILE OPEREI
11:45 Curajoasa misiune Apollo
12:40 Ambitii arhitecturale
13:40 Pe marginea prapastiei
14:30 Marile catedrale britanice
15:15 Parcuri nationale
16:15 Drumul
17:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
17:15 Marele James Webb
18:10 Alexander Armstrong la Palatul Buckingham
19:05 Trenurile care au schimbat lumea
20:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
20:52 Digiportret - Mihail Cosuletu
21:00 Marea cursa a motoarelor electrice
22:00 Mega inginerii: Poduri record
22:55 Vietile scandaloase ale regilor Angliei
23:45 Oamenii din Vietnamul de Nord

Partenerii noștri

Vizual comunicat de presă DIGI

Digi Communications N.V. raportează venituri consolidate preliminare de 2.2 mld euro în 2025, în creștere cu 15% față...