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

Luni26.01
Marți27.01
Miercuri28.01
Joi29.01
Vineri30.01
Sâmbătă31.01
Duminică01.02
06:00 Istorie pentru tine
06:30 Istorie pentru tine
07:00 Cum au reparat asta?
07:45 Constructii gigantice
08:35 O planeta dinamica
09:30 Mergand printre dinozauri
10:20 Mergand printre dinozauri: descoperiri
10:30 Transportul modern
11:25 Italia vazuta de sus
12:10 VOCILE OPEREI
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:16 Filler Digipedia - ONLINE VS SCOALA SAT 2
13:20 Ce se intampla cu epava Titanic
14:20 Energia
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Materiale uimitoare
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Cum au reparat asta?
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 O planeta dinamica
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
22:00 Atlantis: orasul pierdut
22:46 Gradina Botanica
22:50 Secretele istoriei
00:37 Digiportret - Mihail Cosuletu
00:45 Biografia unei legende: Churchill
01:31 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
01:35 Ghicitoarea Sfinxului din Carpati
02:30 Pe marginea prapastiei
03:20 Materiale uimitoare
04:15 Secretele istoriei
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Cum au reparat asta?
07:35 Parcuri nationale
08:25 O planeta dinamica
09:20 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:15 Atlantis: orasul pierdut
11:01 Gradina Botanica
11:05 Energia
12:04 Cum sa prinzi 100
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:16 Filler Digipedia - GRADINA BOTANICA 2
13:20 Ghicitoarea Sfinxului din Carpati
14:20 Energia
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Materiale uimitoare
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Conacul Sandringham
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 O planeta dinamica
21:00 Arhitectura antica
21:55 Citadela din Mediterana
22:55 Secretele istoriei
00:47 Frontierele luminii
01:25 Ultimul artefact
02:25 Pe marginea prapastiei
03:15 Materiale uimitoare
04:10 Secretele istoriei
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Conacul Sandringham
07:35 Parcuri nationale
08:25 O planeta dinamica
09:20 Arhitectura antica
10:15 Citadela din Mediterana
11:15 Energia
12:13 Film de calatorie
12:30 Biografia unei legende: Churchill
13:16 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 1
13:20 Ultimul artefact
14:20 Energia
15:17 Portrete noi
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Materiale uimitoare
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Conacul Sandringham
18:59 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 Dinozaurii de pe taramul inghetat
21:52 Digi portret: RAZVAN POPOVICI
22:00 Istoria aviatiei
23:00 Secretele istoriei
00:40 Argentina vazuta de sus
01:25 Misterele somnului
02:20 Energia
03:20 Pe marginea prapastiei
04:10 Apocalipsa unei gauri negre
05:05 Renasterea in arta
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Conacul Sandringham
07:35 Parcuri nationale
08:25 impartim planeta!
09:20 Dinozaurii de pe taramul inghetat
10:15 Istoria aviatiei
11:15 Energia
12:13 Film de calatorie
12:30 Argentina vazuta de sus
13:20 Misterele somnului
14:20 Energia
15:25 Pe marginea prapastiei
16:15 Apocalipsa unei gauri negre
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:15 Conacul Sandringham
18:59 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 Arhitectura antica
21:53 decembrie
22:00 Curajoasa misiune Apollo
22:55 Renasterea in arta
23:50 Prima lupta
00:34 decembrie
00:40 Argentina vazuta de sus
01:25 Viata pe Marte
02:20 Energia
03:20 Pe marginea prapastiei
04:06 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
04:10 Apocalipsa unei gauri negre
05:05 Renasterea in arta
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Conacul Sandringham
07:35 Parcuri nationale
08:25 impartim planeta!
09:20 Arhitectura antica
10:15 Curajoasa misiune Apollo
11:10 Utopia anului 2050
12:03 VOCILE OPEREI
12:30 Argentina vazuta de sus
13:14 decembrie
13:20 Viata pe Marte
14:15 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 1
14:20 Energia
15:16 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 1
15:20 Filler Digipedia - EVOLUTIA UNIVERSULUI 2
15:25 Pe marginea prapastiei
16:11 Filler Digipedia - CALATORIE IN UNIVERS 2
16:15 Apocalipsa unei gauri negre
17:09 decembrie
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:04 decembrie
18:11 decembrie
18:15 Marile catedrale britanice
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 DIGIPEDIA
21:35 O alta Geneza
21:55 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 2
22:00 Istoria aviatiei
22:55 Renasterea in arta
23:50 Prima lupta
00:34 decembrie
00:40 Argentina vazuta de sus
01:25 Cu ochii pe Univers
02:20 Energia
03:20 Pe marginea prapastiei
04:06 decembrie
04:10 Ce nu stim despre neutrin
05:05 Renasterea in arta
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Marile catedrale britanice
07:35 Parcuri nationale
08:25 impartim planeta!
09:20 DIGIPEDIA
09:55 O alta Geneza
10:15 Istoria aviatiei
11:10 Utopia anului 2050
12:02 VOCILE OPEREI
12:30 Argentina vazuta de sus
13:14 decembrie
13:20 Cu ochii pe Univers
14:14 decembrie
14:20 Energia
15:18 decembrie
15:25 Pe marginea prapastiei
16:11 decembrie
16:15 Ce nu stim despre neutrin
17:09 Digi Portret - Radu Gologan
17:15 Lumea vazuta de sus
17:40 Lumea vazuta de sus
18:04 Digi Portret - Cristian Lascu
18:15 Marile catedrale britanice
19:00 Film de calatorie
19:15 Parcuri nationale
20:05 impartim planeta!
21:00 Catre Saturn fara intoarcere!
22:00 Transportul modern
22:55 Renasterea in arta
23:50 Proiectul Artemis
00:40 Constructori din antichitate: Amazon
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Secrete din ADN
04:10 Transportul modern
05:05 Eternul Pompei
06:00 Lumea vazuta de sus
06:25 Lumea vazuta de sus
06:50 Marile catedrale britanice
07:35 Parcuri nationale
08:25 impartim planeta!
10:15 Sa intelegem Universul
11:30 Regina soarelui
12:25 Film de calatorie
12:40 Constructori din antichitate: Amazon
13:40 Luptatorii aerului
14:30 Cum s-au construit
16:08 Digi portret - Dan Perjovschi
16:15 Vacanta raw
16:40 Vacanta raw
17:15 Arome din Albania
18:10 George W. Bush
19:05 Insulele
20:00 Taramul legendelor
20:53 Digi Portret - Razvan Penescu
21:00 Secrete din ADN
21:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
22:00 Transportul modern
23:00 Eternul Pompei
23:55 Cine l-a ucis pe Malcolm X?
00:40 Noul pericol din oceanul inghetat
01:35 Luptatorii aerului
02:20 Taramul legendelor
03:15 Deasupra Coreei de Sud
04:10 Imperiul vikingilor

Partenerii noștri

raceala, gripa

De ce ne îmbolnăvim mai des iarna? De ce apar mai des răcelile și gripele

Răcelile şi gripa sunt asociate frecvent cu expunerea la frig, iar această legătură este adânc...