Home » Natură » Cercetătorii au înțeles, în sfârșit, cum începe fotosinteza cu un singur foton

Cercetătorii au înțeles, în sfârșit, cum începe fotosinteza cu un singur foton

Cercetătorii au înțeles, în sfârșit, cum începe fotosinteza cu un singur foton
Sursa foto: Shutterstock
Publicat: 04.07.2023

Lumina este baza pentru aproape toate formele de viață de pe Pământ. Folosind energie de la Soare, plantele, algele și unele bacterii creează molecule de zahăr complexe care servesc drept fundații pentru majoritatea lanțurilor alimentare din natură. Dar unele părți ale acestei reacții chimice care hrănește lumea au rămas oarecum un mister; asta până acum.

Cercetătorii au observat pentru prima dată cum începe fotosinteza cu doar un singur foton, relatează LiveScience.

„O cantitate uriașă de muncă, teoretică și experimentală, a fost depusă în toată lumea pentru a înțelege ce se întâmplă după ce fotonul este absorbit. Dar ne-am dat seama că nimeni nu vorbea despre primul pas”, a declarat într-un comunicat Graham Fleming, chimist la Universitatea California Berkeley din SUA și coautor al noii cercetări.

În ce condiții are loc fotosinteza?

Atunci când lumina atinge cloroplastul unei plante, acesta absoarbe energia de la fotonii primiți și o folosește pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în glucoză și oxigen, datorită unui pigment numit clorofilă. Fleming și echipa sa au descris procesul într-un studiu publicat recent în revista Nature.

Oamenii de știință știu despre acest proces cel puțin de la sfârșitul anilor 1700, dar a fost nevoie de mai mult timp pentru a desluși detaliile precise. O echipă de oameni de știință francezi au izolat pentru prima dată clorofila la începutul anilor 1800, iar până la sfârșitul secolului, botanistul Theodor Wilhelm Engelmann a descoperit rolul acesteia în absorbția luminii solare, potrivit unui articol din 2019 publicat în Annals of Botany.

Cercetătorii au făcut mai multe progrese în determinarea biochimiei fotosintezei de-a lungul secolului XX, descoperind, de exemplu, că electronii excitați ajută la transferul de energie prin cloroplaste.

Ei au realizat, de asemenea, că aceste cloroplaste trebuie să fie foarte sensibile la lumină. La urma urmei, plantele utilizează fotosinteza în condiții de umbră, iar fotonii dintr-o rază de Soare sunt relativ difuzi.

Un singur foton, suficient încât să declanșeze fotosinteza

Oamenii de știință au emis ipoteza că este nevoie de numai un număr mic de fotoni pentru a declanșa procesul. Cu toate acestea, nimeni nu reușise să observe cu succes acest prim pas crucial.

În noul studiu, cercetătorii au analizat bacteriile fotosintetice purpurii, care au un strămoș străvechi cu plantele și algele din zilele noastre. Aceștia au creat o sursă de fotoni care scuipă doar doi fotoni pe rând. În timpul fiecărui test, primul foton emis a fost absorbit de un detector ultrasensibil, în timp ce celălalt a lovit echivalentul bacteriei unui cloroplast. În mod sigur, atunci când al doilea foton și-a atins ținta, a început fotosinteza.

Cercetătorii au efectuat acest test de peste 1,5 milioane de ori pentru a se asigura că cel de-al doilea foton, și nu o forță exterioară, a declanșat reacția chimică. Acest lucru a confirmat că un singur foton a fost suficient pentru a declanșa fotosinteza.

Vă mai recomandăm și: 

Studiu revoluționar: Plantele elimină din aer toxinele care cauzează cancer

Goana globală după colagen distruge pădurile din Brazilia

Păsările își pot opri și porni sistemul de navigație în mod natural, arată un studiu

O specie de broască braziliană ar putea fi primul exemplu de amfibian care polenizează florile

Claudia Cociug
Claudia Cociug
Claudia Cociug, absolventă a Facultății de Litere, specializarea Jurnalism și Științe ale Comunicării din cadrul Universității „Alexandru Ioan Cuza” din Iași, a făcut parte din echipa DESCOPERĂ.ro din noiembrie 2022 și până în iunie 2023. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Tesla a confirmat că a început producția pentru o nouă mașină electrică
Tesla a confirmat că a început producția pentru o nouă mașină electrică
O investigație arată că motoare produse în China sunt trimise în secret în Rusia pentru drone militare
O investigație arată că motoare produse în China sunt trimise în secret în Rusia pentru drone militare
Care este viteza medie de download în România?
Care este viteza medie de download în România?
Cum vrea ministrul Mediului să rezolve problema urșilor în România?
Cum vrea ministrul Mediului să rezolve problema urșilor în România?
Mister cosmic vechi de 40 de ani, elucidat. De ce Uranus emite mai multă căldură decât primește de la Soare?
Mister cosmic vechi de 40 de ani, elucidat. De ce Uranus emite mai multă căldură decât primește de la Soare?
Ce legendă ascundea o tăbliță sumeriană de 4.400 de ani?
Ce legendă ascundea o tăbliță sumeriană de 4.400 de ani?
Un studiu sugerează că viața ar putea exista pe unul dintre sateliții lui Saturn
Un studiu sugerează că viața ar putea exista pe unul dintre sateliții lui Saturn
Mitul antic al lui Nibiru. Au descoperit babilonienii un obiect ceresc misterios în Sistemul Solar?
Mitul antic al lui Nibiru. Au descoperit babilonienii un obiect ceresc misterios în Sistemul Solar?
Regina Sobekneferu, prima femeie recunoscută oficial ca faraon. A condus un Egipt în declin
Regina Sobekneferu, prima femeie recunoscută oficial ca faraon. A condus un Egipt în declin
Arta mistică a cântatului din gât
Arta mistică a cântatului din gât
Zona 51: ce se ascunde în spatele celei mai secrete baze militare americane? Secrete militare, Roswell, tehnologie stealth
Zona 51: ce se ascunde în spatele celei mai secrete baze militare americane? Secrete militare, Roswell, tehnologie stealth
De ce dormim diferit în funcție de vârstă?
De ce dormim diferit în funcție de vârstă?
Strategia foarte simplă prin care putem ușura stresul financiar
Strategia foarte simplă prin care putem ușura stresul financiar
O structură cu diametrul de 200 de ani-lumină, găsită într-o zonă mai puțin explorată a Căii Lactee
O structură cu diametrul de 200 de ani-lumină, găsită într-o zonă mai puțin explorată a Căii Lactee
Starea de sănătatea a lui Bruce Willis s-a înrăutățit
Starea de sănătatea a lui Bruce Willis s-a înrăutățit
Formula 1 și-a redus amprenta de carbon cu 26%, anunță organizatorii
Formula 1 și-a redus amprenta de carbon cu 26%, anunță organizatorii
Primarul unui oraș turistic de pe coasta mediteraneeană vrea să interzică pantalonii scurți pe plajă
Primarul unui oraș turistic de pe coasta mediteraneeană vrea să interzică pantalonii scurți pe plajă
În urmă cu 108 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti fu mormântul iluziilor germane”
În urmă cu 108 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti ...