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

Luni16.02
Marți17.02
Miercuri18.02
Joi19.02
Vineri20.02
Sâmbătă21.02
Duminică22.02
06:00 Cum au reparat asta?
07:35 Drumuri necunoscute: India
08:05 Drumuri necunoscute: India
08:35 Zborul
09:30 Ghicitoarea Sfinxului din Carpati
10:25 Construit de mana omului
11:17 Filler Digipedia Special Tg. Jiu
11:20 Istorie pentru tine
11:50 Istorie pentru tine
12:20 Viata romanilor la Malaiesti
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Secretele Irlandei
16:08 Portrete noi
16:15 Calatoriile lui Darley
16:40 Calatoriile lui Darley
17:15 Teste in conditii extreme
19:05 Construit de mana omului
19:56 Filler Digipedia Specia
20:00 Minuni naturale
20:53 Digi Portret - Mihaela Glavan
21:00 Apocalipsa dinozaurilor
21:53 Digi Portret - Ionut Budisteanu
23:00 Renasterea in arta
23:55 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
00:33 Portrete noi
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Minuni naturale
03:15 Superconstructii antice
04:10 Oamenii din Vietnamul de Nord
05:05 Renasterea in arta
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Secretele Irlandei
07:40 Calatoriile lui Darley
08:05 Calatoriile lui Darley
08:35 Teste in conditii extreme
10:20 Construit de mana omului
11:11 Filler Digipedia Specia
11:15 Istorie pentru tine
11:45 Istorie pentru tine
12:15 VOCILE OPEREI
12:33 Portrete noi
13:40 Luptatorii aerului
14:24 Portrete noi
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Secretele Irlandei
16:07 Digiportret - Mihail Cosuletu
16:15 Calatoriile lui Darley
16:40 Calatoriile lui Darley
17:15 Regatul pierdut din neolitic
19:05 Construit de mana omului
20:00 Minuni naturale
20:53 Portrete noi
21:00 Superconstructii antice
21:54 Portrete noi
22:00 Oamenii din Vietnamul de Nord
22:55 Renasterea in arta
23:50 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Cele mai mari orase ale lumii
03:15 Apocalipsa dinozaurilor
04:10 Apocalipsa antica
05:05 Renasterea in arta
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Secretele Irlandei
07:40 Calatoriile lui Darley
08:05 Calatoriile lui Darley
08:35 Regatul pierdut din neolitic
10:20 Construit de mana omului
11:15 Istorie pentru tine
11:45 Istorie pentru tine
12:15 VOCILE OPEREI
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Drumul matasii
16:15 Calatoriile lui Darley
16:40 Calatoriile lui Darley
17:15 Islanda
19:05 Construit de mana omului
20:00 Cele mai mari orase ale lumii
20:52 Portrete noi
21:00 Apocalipsa dinozaurilor
21:53 Portrete noi
22:00 Apocalipsa antica
22:55 Renasterea in arta
23:50 Prima lupta
00:25 VOCILE OPEREI
01:40 Cele mai mari orase ale lumii
02:31 Filler Digipedia - Medic SUA
02:35 Superconstructii antice
05:05 in sudul Frantei
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Drumul matasii
07:40 Calatoriile lui Darley
08:05 Calatoriile lui Darley
08:35 Islanda
10:20 Construit de mana omului
11:15 Citadela din Mediterana
12:12 VOCILE OPEREI
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Drumul matasii
16:08 Digi Portret - Razvan Suma
16:15 Calatoriile lui Darley
16:40 Calatoriile lui Darley
17:06 Filler Digipedia - Medic SUA
17:10 Filler Digipedia - Medic SUA
17:15 Pe urmele furtunii
18:57 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
19:05 Minunile naturii
20:00 Cele mai mari orase ale lumii
20:51 Filler Digipedia - Medic SUA
21:00 Superconstructii antice
23:30 in sudul Frantei
00:35 VOCILE OPEREI
00:53 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
01:00 Ultimul artefact
02:00 Conacul Sandringham
02:45 Cele mai mari orase ale lumii
03:40 Antarctica dezvaluita
04:10 Mega inginerii: Diguri
05:05 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Drumul matasii
07:40 Calatoriile lui Darley
08:05 Calatoriile lui Darley
08:35 Pe urmele furtunii
10:20 Minunile naturii
11:11 Filler Digipedia - Medic SUA
11:15 Luptatorii aerului
12:00 Cum sa prinzi 100
12:40 Ultimul artefact
13:40 Conacul Sandringham
14:23 Digi portret: ANDREEA BORTUN
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Drumul matasii
16:08 Digi Portret - Stefan Caltia
16:15 stiinta bate fictiunea
16:40 stiinta bate fictiunea
17:05 Digi Portret - Dan Dinu
17:11 Filler Digipedia
17:15 Un paradis in echilibru
18:58 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
19:05 Minunile naturii
20:00 Cele mai mari orase ale lumii
20:55 Filler Digipedia - Medic SUA
21:00 DIGIPEDIA
21:30 Antarctica dezvaluita
22:00 Mega inginerii: Diguri
22:55 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
23:50 Prima lupta
00:22 Filler Digipedia - BLUE ZONES
00:35 Ce s-a intamplat in Roanoke
01:25 Conacul Sandringham
02:10 Cele mai mari orase ale lumii
03:05 Din interiorul fabricii
04:10 Mega inginerii: Tuneluri
05:05 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Drumul matasii
07:40 stiinta bate fictiunea
08:05 stiinta bate fictiunea
08:30 Un paradis in echilibru
10:15 Minunile naturii
11:10 DIGIPEDIA
11:40 O noua perspectiva navala
12:35 Ce s-a intamplat in Roanoke
13:21 Film de calatorie
13:40 Conacul Sandringham
14:24 Filler Digipedia
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Deasupra Coreei de Sud
16:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:15 stiinta bate fictiunea
16:40 stiinta bate fictiunea
17:15 Misterele somnului
19:05 Minunile naturii
20:00 Cele mai mari orase ale lumii
20:52 Filler Digipedia - BLUE ZONES
21:00 Din interiorul fabricii
22:00 Mega inginerii: Tuneluri
22:55 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
23:50 100 baloane pentru Romania
00:19 VOCILE OPEREI
00:35 Ce s-a intamplat in Roanoke
01:25 Conacul Sandringham
02:10 Cele mai mari orase ale lumii
03:05 Din interiorul fabricii
04:10 Apocalipsa antica
05:05 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
06:00 Cum au reparat asta?
06:45 Deasupra Coreei de Sud
07:40 stiinta bate fictiunea
08:05 stiinta bate fictiunea
08:30 Misterele somnului
10:15 Minunile naturii
11:10 Secretul din Santorini
12:10 Cum sa prinzi 100
12:40 Ce s-a intamplat in Roanoke
13:25 Film de calatorie
13:40 Conacul Sandringham
14:30 Cum au reparat asta?
15:15 Deasupra Coreei de Sud
16:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:15 stiinta bate fictiunea
16:40 stiinta bate fictiunea
17:15 Adevarul despre grasime
19:05 Minunile naturii
20:00 Cele mai mari orase ale lumii
21:00 Din interiorul fabricii
22:00 Apocalipsa antica
22:55 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz
23:50 Cum sa prinzi 100
00:30 Viata pe Marte
01:25 Pe marginea prapastiei
02:15 Cele mai mari orase ale lumii
03:10 Creierul tau
05:05 Cele 33 de obiecte de la Auschwitz

Partenerii noștri

alzheimer, boli neurodegenerative

Riscul de Alzheimer, redus cu aproape 40% printr-un obicei simplu practicat toată viața

Un gest aparent banal, repetat de-a lungul vieții, ar putea face o diferență majoră pentru...