Hojas de plantas disparadas con un láser para estudiar la fotosíntesis

Un equipo internacional de físicos, químicos y biólogos dirigido por la Universidad de Cambridge utilizó

tecnología de espectroscopia ultrarrápida que utilizaLáser de femtosegundo para estudiar las primeras etapas de la fotosíntesis. La investigación abre una nueva dirección para la obtención de combustibles respetuosos con el medio ambiente y energías renovables. 

En su trabajo, los investigadores intentaron comprenderpor qué las moléculas en forma de anillo, las quinonas, son capaces de “robar” electrones durante la fotosíntesis. Estas moléculas están muy extendidas en la naturaleza y pueden aceptar y donar electrones fácilmente, pero su papel en la fotosíntesis aún no se comprende completamente. 

Los investigadores utilizaron la técnica de ultrarrápidaespectroscopía de absorción transitoria para estudiar el comportamiento de las quinonas en cianobacterias fotosintéticas. Al observar los electrones, los científicos descubrieron que el andamiaje de proteínas en el que tienen lugar las reacciones químicas iniciales de la fotosíntesis tiene "fugas", lo que permite que los electrones escapen. Esta fuga ayuda a las plantas a protegerse de ser dañadas por la luz brillante o que cambia rápidamente.

Ilustración del proceso de fotosíntesis. Animación: Mairi Eyres, Universidad de Cambridge

Los autores del estudio creen que tal fugaSe pueden usar electrones. La capacidad de extraer cargas en una etapa temprana de la fotosíntesis se puede utilizar para obtener eficientemente combustible limpio del Sol. Además, la capacidad de regular la fotosíntesis hará que los cultivos sean más resistentes a la luz solar intensa.

Muchos científicos han tratado de extraer electrones deprimeras etapas de la fotosíntesis, pero llegó a la conclusión de que esto es imposible porque la energía está muy escondida en el marco de la proteína. El hecho de que podamos obtenerlos al principio del proceso es asombroso.

Jenny Zhang, coordinadora de investigación de la Universidad de Cambridge

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