PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Ważne odkrycie Polaków: fotosyntezę napędza nie tylko światło, ale i ciepło

Ważne odkrycie Polaków: fotosyntezę napędza nie tylko światło, ale i ciepło Dowiedziono, że na przebieg procesu fotosyntezy ma wpływ nie tylko światło, ale i temperatura, fot. shutterstock

Do fotosyntezy potrzebne jest nie tylko światło, ale i ciepło - dowodzą naukowcy z Lublina. Jak wyjaśnia prof. Wiesław Gruszecki, rośliny odzyskują część ciepła, które powstaje w fotosyntezie, i używają go ponownie do zasilania reakcji napędzanych światłem, w tym.



Naukowcy mają nadzieję, że wiedzę dotyczącą gospodarowania strumieniami energii w aparacie fotosyntetycznym roślin uda się wykorzystać np. w rolnictwie, by zwiększyć plony.

Energia niezbędna do podtrzymywania życia na Ziemi pochodzi z promieniowania słonecznego. Wykorzystanie tej energii możliwe jest dzięki fotosyntezie. W ramach fotosyntezy dochodzi do przetwarzania energii światła na energię wiązań chemicznych, która może być wykorzystana w reakcjach biochemicznych. W procesie tym rośliny rozkładają też wodę, wydzielając do atmosfery tlen, potrzebny nam do oddychania.

Do tej pory sądzono, że w fotosyntezie rośliny korzystają tylko z kwantów światła. Zespół z Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej i Instytutu Agrofizyki PAN w Lublinie wskazał jednak dodatkowy mechanizm: do fotosyntezy potrzebna jest również energia cieplna, która - jak się wydawało - powstaje w tym procesie jako nieistotny skutek uboczny. Tymczasem z badań wynika, że ten "recykling energii" jest niezbędny w procesie wydajnego rozkładania wody do tlenu. Wyniki ukazały się w renomowanym czasopiśmie "Journal of Physical Chemistry Letters" (https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c00486).

- Wydajność energetyczna fotosyntezy jest niewielka - mówi w rozmowie z PAP prof. Wiesław Gruszecki z UMCS. Wyjaśnia, że roślina zamienia w biomasę najwyżej 6 proc. energii słonecznej, którą pobiera.

- Natomiast około 90 proc. energii pochłanianej ze światła jest oddawana do środowiska w postaci ciepła. Dotąd uważaliśmy, że frakcja oddawana do środowiska w postaci ciepła, z punktu widzenia wydajności energetycznej tego procesu, jest nieodwracalnie stracona. Ku naszemu zaskoczeniu okazało się jednak, że aparat fotosyntetyczny w roślinach jest na tyle sprytny, że potrafi jeszcze wykorzystywać część energii rozproszonej na ciepło - mówi.

Naukowiec podkreśla, że są to badania podstawowe. Jego zdaniem mają one jednak szansę znaleźć zastosowanie choćby w rolnictwie.

- Jeśli procesy produkcji żywności się nie zmienią, to w połowie XXI wieku, kiedy Ziemię może zamieszkiwać nawet ponad 9 mld ludzi, nie starczy dla wszystkich jedzenia, tym bardziej przy niepokojących zmianach klimatycznych - alarmuje naukowiec. Badania jego zespołu są częścią międzynarodowych działań naukowców. Badają oni, co reguluje przepływy i wiązanie energii w procesie fotosyntezy. W powszechnym przekonaniu wiedza ta umożliwi inżynierię bądź selekcję gatunków roślin, które dawać będą większe plony.

Gdyby produkować rośliny, w których ścieżka odzyskiwania energii cieplnej będzie jeszcze sprawniejsza - uważa badacz - to fotosynteza przebiegać będzie efektywniej, a roślina produkować będzie więcej biomasy. To zaś przekłada się bezpośrednio na większe plony.

Zdaniem prof. Gruszeckiego kolejnym miejscem, gdzie można zastosować nową wiedzę, jest produkcja urządzeń do sztucznej fotosyntezy. Prace nad nimi trwają już w różnych miejscach na Ziemi, również w Polsce.

Naukowiec wyjaśnia, na czym polegało odkrycie jego zespołu. Z badań wynika, że wśród struktur w chloroplastach, w których zachodzi fotosynteza, znajdują się kompleksy barwnikowo-białkowe. Pełnią one funkcję anten zbierających światło. Okazuje się, że kompleksy te grupują się spontanicznie w struktury zdolne do recyklingu energii rozproszonej w postaci ciepła. Anteny te przekazują również energię wzbudzenia uzyskaną z ciepła do centrów fotosyntetycznych, w których zachodzą reakcje rozszczepienia ładunku elektrycznego (w szczególności do Fotosystemu II). Proces ten wpływa na wzrost wydajności energetycznej fotosyntezy. I umożliwia wykorzystanie w tym procesie promieniowania o niższej energii (również z obszaru bliskiej podczerwieni). Wydaje się mieć to szczególne znaczenie w warunkach niskiej intensywności światła słonecznego.



Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (4)

  • Mariusz 74 2020-04-20 10:11:35
    To teraz odkryją że jak jest woda to fotosynteza jest jeszcze szybsza.
  • rum 2020-04-20 08:26:22
    To dopiero informacja że bez ciepła wegetacji nie ma , jak by było inaczej to eskimosi na biegunie podczas nocy polarnej rzodkiewkę by uprawiali bo światło jest . Ja bym za takie odkrycie to złotą malinę dał .
  • Miki2 2020-04-19 21:29:33
    Czyli konopi nie trzeba chodować pod żarówkami ledowymi tylko pod "kwoką" albo zwykłą żarówką. Bardzo ważne badania dla branży roślinnej
    • vice 2020-04-20 01:12:01
      na strychu i tak przewiewu nie masz, a od blachy się grzeje

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 3.235.172.213
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum

Drogi Użytkowniku!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych możemy przetwarzać Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. O celach tego przetwarzania zostaniesz odrębnie poinformowany w celu uzyskania na to Twojej zgody. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane dodatkowo jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.