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Arrojando luz sobre la eficiencia energética de la fotosíntesis


La fotosíntesis es uno de los procesos vitales más cruciales en la tierra. Es la forma en que las plantas obtienen su alimento, utilizando la energía de la luz solar para convertir el agua y el dióxido de carbono del aire en azúcares. Durante mucho tiempo se pensó que más del 30 por ciento de la energía producida durante la fotosíntesis se desperdicia en un proceso llamado fotorrespiración.


UC Davis

Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de California, Davis, sugiere que la fotorrespiración desperdicia poca energía y, en cambio, mejora la asimilación de nitratos, el proceso que convierte el nitrato absorbido del suelo en proteínas.

“Comprender la regulación de estos procesos es fundamental para mantener la calidad de los alimentos bajo el cambio climático”, dijo el autor principal, Arnold Bloom, del Departamento de Ciencias de las Plantas de la Facultad de Ciencias Agrícolas y Ambientales de la UC Davis. El estudio fue publicado el 2 de julio en la revista Nature Plants .

Durante la fotorrespiración, la proteína más prevalente en el planeta, llamada Rubisco, combina azúcares con oxígeno en la atmósfera en lugar de dióxido de carbono . Esto fue pensado para desperdiciar energía y disminuir la síntesis de azúcar. Rubisco, por lo tanto, parecía actuar como el equivalente molecular de un buen amigo con un mal hábito. Los investigadores especulan que la fotorrespiración persiste porque la mayoría de las plantas han alcanzado un callejón sin salida evolutivo.

Bloom propone que está ocurriendo algo más que demuestra que las plantas no son tan estúpidas. Rubisco también se asocia con metales, ya sea manganeso o magnesio. Cuando Rubisco se asocia con manganeso, la fotorrespiración se produce a lo largo de una ruta bioquímica alternativa, genera energía para la asimilación de nitratos y promueve la síntesis de proteínas. Sin embargo, casi todos los estudios recientes de probetas de la bioquímica de Rubisco se han llevado a cabo en presencia de magnesio y ausencia de manganeso, lo que permite solo la vía de menor eficiencia energética para la fotorrespiración.

“Hay mucho que podemos aprender al observar lo que hacen las plantas que nos puede dar mensajes claros de cómo debemos proceder para desarrollar cultivos que sean más exitosos en las condiciones que anticipamos en las próximas décadas”, dijo Bloom.

Más información: Arnold J. Bloom y otros, la unión del manganeso a Rubisco podría conducir una vía fotorrespiratoria que aumenta la eficiencia energética de la fotosíntesis, Nature Plants (2018). DOI: 10.1038 / s41477-018-0191-0 

Referencia del diario: Plantas naturales.  

Proporcionado por: UC Davis

Información de: phys.org


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