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

Luni29.06
Marți30.06
Miercuri01.07
Joi02.07
Vineri03.07
Sâmbătă04.07
Duminică05.07
06:00 Influencerii istoriei
06:55 Supermasini
07:40 Odiseea insulelor grecesti
08:30 Cum s-au construit
09:15 Navigand prin lume
10:05 impartim planeta!
11:00 Revolutia A.I.
11:55 tinutul Buzaului-Piatra
12:38 Digi Portret - Mihaela Glavan
12:45 Anotimpuri japoneze
13:36 Digi Portret - Radu Gologan
13:45 Masinaria cu sentimente
14:40 Apocalipsa: planul B
15:32 Portrete noi
15:40 Concorde: povestea nestiuta
16:30 Colosseum cu Dan Snow
17:20 Cum s-au construit
18:05 Navigand prin lume
18:55 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 1
19:00 impartim planeta!
19:55 Filler Digipedia - STEM VS CRISPRS 2
20:00 Vase de razboi
20:46 Digi Portret - Ionut Budisteanu
20:53 Portrete noi
21:00 Inteligenta colectiva
21:53 Portrete noi
22:00 Secretele omenirii
23:00 inapoi in salbaticie
23:50 Megainginerii: Poduri
00:40 Anotimpuri japoneze
01:30 Marea eclipsa din America
02:25 Vase de razboi
03:15 Urme din trecut
04:10 Marele James Webb
05:05 Cum apar superfurtunile
06:00 Apocalipsa: planul B
06:55 Concorde: povestea nestiuta
07:45 Colosseum cu Dan Snow
08:35 Cum s-au construit
09:20 Navigand prin lume
10:10 impartim planeta!
11:05 Regina soarelui
12:00 tinutul Buzaului - Lemnul
12:45 Anotimpuri japoneze
13:35 Portrete noi
13:45 Marea eclipsa din America
14:40 Dragostea doare
15:40 Concorde: povestea nestiuta
16:30 Colosseum cu Dan Snow
17:20 Proiectul Artemis
18:05 Navigand prin lume
19:00 impartim planeta!
20:00 Vase de razboi
20:46 Digi Portret - Razvan Suma
20:53 Digi portret: ANDREEA BORTUN
21:00 Urme din trecut
21:54 Digi Portret - Catalin Cirstoveanu
22:00 Marele James Webb
22:55 Cum apar superfurtunile
23:50 Spioni printre prieteni
01:25 Megainginerii: Canale
02:20 O plimbare prin Australia
03:15 De la zero la infinit
04:10 Secretele omenirii
05:05 Viata in salbaticie
06:00 Dragostea doare
06:55 Concorde: povestea nestiuta
08:30 Proiectul Artemis
09:15 Navigand prin lume
10:10 impartim planeta!
11:05 Visul lui Gerard Depardieu
12:20 O plimbare prin Australia
13:15 Megainginerii: Canale
14:10 Arhitectura antica
15:03 Film de calatorie
15:20 O noua perspectiva
16:07 Digi Portret - Stefan Caltia
16:15 Cum au reparat asta?
17:10 Vase de razboi
18:00 Luptatorii aerului
18:45 Film de calatorie
19:00 stiinta bate fictiunea
19:25 stiinta bate fictiunea
20:00 Planetele
21:00 De la zero la infinit
22:00 Secretele omenirii
23:00 Viata in salbaticie
23:55 Adevaratul Lawrence al Arabiei
00:00 Ce stim despre SS
00:55 100 baloane pentru Romania
01:30 Megainginerii: Poduri
02:25 O plimbare prin Australia
03:15 Mari pictori ai lumii
04:10 Ce se intampla cu datele tale pesonale
05:05 Viata in salbaticie
06:00 Arhitectura antica
06:55 O noua perspectiva
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Vase de razboi
09:15 Luptatorii aerului
10:00 stiinta bate fictiunea
10:25 stiinta bate fictiunea
10:50 Planetele
11:50 Antarctica dezvaluita
12:20 O plimbare prin Australia
13:15 Megainginerii: Poduri
14:10 Arhitectura antica
15:03 Film de calatorie
15:20 O noua perspectiva
16:08 Digi Portret - Dan Dinu
16:15 Cum au reparat asta?
17:10 Vase de razboi
18:00 Luptatorii aerului
18:45 Film de calatorie
19:00 stiinta bate fictiunea
19:25 stiinta bate fictiunea
20:00 Planetele
21:00 Mari pictori ai lumii
21:53 Digi Portret - Alexandru Ciubotariu
22:00 Ce se intampla cu datele tale pesonale
23:00 Viata in salbaticie
23:54 Portrete noi
00:00 SUA si Holocaustul
02:10 Film de calatorie
02:30 Megainginerii: Diguri
03:25 Omul
05:05 Viata in salbaticie
06:00 Arhitectura antica
06:55 O noua perspectiva
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Vase de razboi
09:15 Luptatorii aerului
10:00 stiinta bate fictiunea
10:25 stiinta bate fictiunea
10:50 Planetele
11:50 Antarctica dezvaluita
12:20 O plimbare prin Australia
13:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
13:15 Megainginerii: Diguri
14:10 Arhitectura antica
15:03 Film de calatorie
15:20 O noua perspectiva
16:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
16:15 Cum au reparat asta?
16:59 Portrete noi
17:07 Filler Digipedia - ISTORIA POLITICA
17:10 Vase de razboi
18:00 Luptatorii aerului
18:45 Film de calatorie
19:00 stiinta bate fictiunea
19:25 stiinta bate fictiunea
20:00 Jurnalul de Stiinte
20:10 Omul
21:00 DIGIPEDIA
21:35 ZONA DE RISC.BIOCOD
22:47 Portrete noi
22:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
23:00 Viata in salbaticie
23:53 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
00:00 SUA si Holocaustul
02:20 Megainginerii: Tuneluri
03:15 Transportul in Paris
04:10 Despre boomul tehnologic al Chinei
05:05 Viata in salbaticie
06:00 Arhitectura antica
06:55 O noua perspectiva
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Vase de razboi
09:15 Luptatorii aerului
10:00 stiinta bate fictiunea
10:25 stiinta bate fictiunea
10:50 DIGIPEDIA
11:25 ZONA DE RISC.BIOCOD
11:50 Jurnalul de Stiinte
12:02 Film de calatorie
12:20 O plimbare prin Australia
13:08 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
13:15 Megainginerii: Tuneluri
14:10 Arhitectura antica
15:03 Film de calatorie
15:20 O noua perspectiva
16:07 Digiportret - Mihail Cosuletu
16:15 Cum au reparat asta?
17:10 Vase de razboi
18:00 Luptatorii aerului
18:45 Film de calatorie
19:00 stiinta bate fictiunea
19:25 stiinta bate fictiunea
20:00 Planetele
21:00 Transportul in Paris
22:00 Despre boomul tehnologic al Chinei
22:54 Digi Portret - Constantin Dumitriu
23:00 Viata in salbaticie
23:54 Digi Portret - Wargha Enayati
00:00 Ukraina: inceputul Holocaustului
00:55 tinutul Buzaului - Lemnul
01:35 Megainginerii: Trenuri
02:30 O plimbare prin Australia
03:20 A cui e lumea?
04:20 Pompei: viata intr-un oras roman
05:05 Viata in salbaticie
06:00 Arhitectura antica
06:55 O noua perspectiva
07:45 Cum au reparat asta?
08:30 Vase de razboi
09:15 Luptatorii aerului
10:00 stiinta bate fictiunea
10:25 stiinta bate fictiunea
10:50 Planetele
11:50 Antarctica dezvaluita
12:14 Digi Portret - Justin Ionescu
12:20 O plimbare prin Australia
13:07 Digi Portret - Teodor Ilincai TENOR
13:15 Megainginerii: Trenuri
14:10 Arhitectura antica
15:03 Film de calatorie
15:20 O noua perspectiva
16:15 Cum au reparat asta?
17:10 Vase de razboi
18:00 Luptatorii aerului
18:45 Film de calatorie
19:00 stiinta bate fictiunea
19:25 stiinta bate fictiunea
20:00 Planetele
21:00 A cui e lumea?
22:00 Pompei: viata intr-un oras roman
22:45 Film de calatorie
23:00 Viata in salbaticie
00:00 Groaza ultimelor o suta de zile
00:55 Provence 1944: Operatiunea Dragonul
01:23 decembrie
01:30 Megainginerii: Poduri record
02:25 O plimbare prin Australia
03:15 Marea eclipsa din America
04:10 Marele James Webb
05:05 Viata in salbaticie

Partenerii noștri

Here comes the Sun: Huge solar flare could bring amazing aurora

Pământul ar putea supravieţui morţii arzătoare a Soarelui. Mercur și Venus vor fi distruse de flăcările infernale ale...

Pământul ar putea supravieţui morţii arzătoare a Soarelui, chiar dacă steaua noastră înghite...