Naukowcy z UMCS przeprowadzili badania w obszarze fotosyntezy – jednej z najważniejszych przemian biochemicznych na Ziemi. W ramach projektu badawczego postanowili „wczuć się w chloroplasty” – wyspecjalizowane fragmenty rośliny, w których zachodzi fotosynteza.
CZYTAJ: „Ceny są szokujące”. Trudna sytuacja plantatorów malin
– Z perspektywy ludzi fotosynteza jest niezwykle ważna – mówi prof. Wiesław Gruszecki, kierownik katedry biofizyki UMCS. – Dzięki temu, że ustawiamy się w łańcuchu pokarmowym, na przykład za roślinami, które potrafią fotosyntetyzować, możemy korzystać z energii Słońca. Potężnym wyzwaniem dla ludzkości, już dla przyszłych pokoleń, będzie stanowiło wyżywienie ciągle rosnącej dynamicznej populacji na kuli ziemskiej. Jednym z najważniejszych kierunków aktywności naukowców jest poszukiwanie takich rozwiązań, aby energia słoneczna wiązana mogła być przez organizmy fotosyntetyzujące w znacznie większym procencie, niż to jest powszechnie teraz dokonywane przez organizmy.
CZYTAJ: W regionie wybito już ponad 3 tys. świń. ASF znowu atakuje
– Fotosynteza to proces, dzięki któremu promieniowanie świetlne ze Słońca jest zamieniane w coś, co potem możemy zużyć – mówi Wojciech Grudziński z Katedry Biofizyki Instytutu Fizyki UMCS. – W energię wiązań chemicznych, skrobię, cukry, które są produkowane przez różnego rodzaju rośliny. Chloroplasty z kolei to wyspecjalizowane fragmenty rośliny, które specjalizują się właśnie w tym, żeby to światło pochłonąć i potem przetworzyć, wysłać tę energię ze światła w takie miejsca, które są w stanie właśnie wyprodukować coś, ż czego my ludzie, jedząc roślinę, później możemy skorzystać. Chloroplasty mają wbudowane własne organizmy, które pozwalają, kiedy jest za dużo tego światła, rozproszyć je na ciepło. Drugi mechanizm jest taki, że te chloroplasty potrafią ruszać się wewnątrz komórki, chować się pod ścianami, chować się jeden za drugim tak, żeby minimalizować ilość światła, która jest pochłonięta. Te dwa mechanizmy były zazwyczaj obserwowane niezależnie. My, dzięki m.in. posiadanym mikroskopom, potrafiliśmy obserwować równocześnie te dwa procesy.
CZYTAJ: Zarząd Województwa z absolutorium i wotum zaufania [ZDJĘCIA]
– Zadaliśmy takie pytanie: z perspektywy chloroplastu czy lepiej jest uciekać przed nadmiarem światła, czy gasić pożar, który – możemy powiedzieć – jest efektem nadmiernego przyjęcia porcji energii ze światła – mówi prof. Wiesław Gruszecki. – Wyniki badań pokazały, że w każdej sekundzie chloroplast mierzy jaka jest intensywność światła i w zależności od tego, jaka jest aktualna sytuacja, uruchamia te mechanizmy – i jeden i drugi. Nie ma tak, że w konsekwencji mamy najpierw pierwszy, później drugi. One współdziałają ze sobą.
– Im lepiej poznamy te procesy, które dzieją się w fotosyntezie, tym lepiej będziemy mogli ewentualnie wpływać na to, co tam się dzieje przy pomocy modyfikacji genetycznych czy zabiegów agrotechnicznych – mówi Wojciech Grudziński.
Badania były prowadzone w ramach projektu MAESTRO finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Prowadzono je we współpracy z partnerami z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie oraz Instytutu Agrofizyki Polskiej Akademii Nauk w Lublinie.
LilKa/ opr. DySzcz
Fot. pixabay.com
