Foglie di piante sparate con un laser per studiare la fotosintesi

Lo ha utilizzato un team internazionale di fisici, chimici e biologi guidati dall'Università di Cambridge

tecnologia di spettroscopia ultraveloce utilizzandolaser a femtosecondi per studiare le prime fasi della fotosintesi. La ricerca apre una nuova direzione per ottenere carburanti ecologici ed energia rinnovabile.

Nel loro lavoro, i ricercatori hanno cercato di capireperché le molecole a forma di anello, i chinoni, sono in grado di “rubare” gli elettroni durante la fotosintesi. Tali molecole sono molto diffuse in natura e possono facilmente accettare e donare elettroni, ma il loro ruolo nella fotosintesi non è ancora del tutto chiaro.

I ricercatori hanno utilizzato la tecnica dell'ultravelocespettroscopia di assorbimento transitorio per studiare il comportamento dei chinoni nei cianobatteri fotosintetici. Osservando gli elettroni, gli scienziati hanno scoperto che l'impalcatura proteica su cui avvengono le reazioni chimiche iniziali della fotosintesi è "perdente", consentendo agli elettroni di fuoriuscire. Questa perdita aiuta le piante a proteggersi dai danni causati dalla luce brillante o che cambia rapidamente.

Illustrazione del processo di fotosintesi. Animazione: Mairi Eyres, Università di Cambridge

Gli autori dello studio ritengono che una tale perditasi possono usare gli elettroni La capacità di estrarre cariche in una fase iniziale della fotosintesi può essere utilizzata per ottenere in modo efficiente combustibile pulito dal sole. Inoltre, la capacità di regolare la fotosintesi renderà le colture più resistenti alla luce solare intensa.

Molti scienziati hanno cercato di estrarre gli elettroni dafasi iniziali della fotosintesi, ma giunse alla conclusione che ciò è impossibile perché l'energia è così nascosta nella struttura proteica. Il fatto che possiamo ottenerli all'inizio del processo è sorprendente.

Jenny Zhang, coordinatore della ricerca presso l'Università di Cambridge

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