Un mistero della fotosintesi che durava da decenni
Da decenni, un'anomalia nel processo della fotosintesi lasciava perplessi gli scienziati. Finalmente, un team di ricercatori ha risolto l'enigma, scoprendo un meccanismo "nascosto" che le piante utilizzano per proteggersi dai danni causati da un'eccessiva luce solare. Il cuore del processo: la fotosintesi La fotosintesi è quel processo fondamentale che le piante, le alghe e alcuni batteri usano per convertire la luce solare, l'acqua e l'anidride carbonica in ossigeno e zuccheri, l'energia di cui hanno bisogno per vivere. Questo processo avviene in due fasi principali, che si svolgono all'interno di speciali compartimenti cellulari chiamati cloroplasti. Il tutto inizia quando la luce solare colpisce le molecole di clorofilla. Questa energia luminosa viene utilizzata per scindere le molecole d'acqua in ossigeno, protoni ed elettroni. Gli elettroni, carichi di energia, vengono poi trasportati attraverso una catena di molecole per alimentare la seconda fase del processo, dove l'energia viene immagazzinata in molecole chimiche. Il mistero dell'energia mancante Gli scienziati sanno da tempo che in condizioni di luce molto intensa, le piante non utilizzano tutta l'energia che assorbono. Per evitare danni cellulari, attivano un meccanismo di protezione chiamato "smorzamento non fotochimico" (NPQ), che permette loro di dissipare l'energia in eccesso sotto forma di calore. Tuttavia, anche tenendo conto di questo meccanismo, i conti non tornavano. C'era sempre una piccola ma significativa quantità di energia solare, circa il 10%, che sembrava semplicemente svanire nel nulla. Per quasi trent'anni, i ricercatori si sono chiesti dove finisse questa energia. La soluzione: una "scorciatoia" di sicurezza
A fibre-like cyanobacteria, also known as blue-green algae Utilizzando una tecnica laser ultraveloce, i ricercatori dell'Università di Cambridge e della Queen Mary University di Londra hanno finalmente scoperto cosa succede. Hanno osservato che in condizioni di luce intensa, una molecola chiave nella catena di trasporto degli elettroni, chiamata plastochinone, agisce come una sorta di valvola di sicurezza. Quando il sistema è sovraccarico, il plastochinone può "rubare" un elettrone da un passaggio precedente della catena, interrompendo di fatto il flusso. Questo elettrone viene poi passato direttamente a una molecola di ossigeno. Questo processo non solo dissipa l'energia in eccesso, ma impedisce anche che gli elettroni si accumulino e causino danni. È una "scorciatoia" biochimica che fornisce un ulteriore livello di protezione. Perché è importante? Questa scoperta non solo risolve un enigma scientifico di lunga data, ma apre anche nuove prospettive per il futuro. Comprendere a fondo questi meccanismi di protezione naturale potrebbe permetterci di sviluppare piante più resistenti ed efficienti. In un mondo che affronta il cambiamento climatico e la necessità di aumentare la produzione alimentare, poter "ingegnerizzare" piante in grado di prosperare anche in condizioni di luce estreme potrebbe essere un passo fondamentale per garantire la sicurezza alimentare globale. “Questo articolo ha beneficiato dell’assistenza di Gemini, un modello linguistico AI” Riferimento: New Scientist - "Decades-old mystery about photosynthesis finally solved" Read the full article
