LOS SECRETOS DE LA FOTOSÍNTESIS VAN SALIENDO A LA LUZ

Lunes 10 de noviembre de 2014

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Está en las vibraciones: Los científicos en la Universidad de Michigan han usado pulsos extremadamente breves de luz para estudiar vibraciones moleculares que potencian la capacidad recolectora de luz en los cloroplastos de las plantas —específicamente en el complejo antena conocido como Fotosistema II que hace el «trabajo duro» de la fotosíntesis. Las enzimas en este complejo despiden electrones de moléculas como el primer paso en la transferencia de energía. Science Daily dice que la irradiación de hojas de espinacas en una licuadora con pulsos ultracortos reveló estas vibraciones que tienen lugar más rápidamente que una centésima de una mil millonésima de un parpadeo del ojo.

Mediante la fotosíntesis, las plantas y algunas bacterias transforman la luz del sol, el agua y el dióxido de carbono en alimento para ellas mismas y en oxígeno para que los animales respiren. Es quizá el proceso bioquímico más importante de la Tierra, y los científicos siguen sin comprender del todo cómo opera.

Los investigadores comparaban las vibraciones con la actividad de una cadena humana que va pasándose cubos de agua. Cuando todos los operarios están sincronizados, se puede transferir la máxima cantidad de agua. Con este conocimiento, los investigadores abrigan la esperanza de realizar la retroingeniería de la fotosíntesis, «para diseñar materiales con una apropiada estructura vibratoria y electrónica para imitar este proceso sumamente eficiente de separación de cargas».

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Está en las trampas: Investigadores en la Universidad Estatal de Arizona también irradiaron el Fotosistema II con pulsos de luz y descubrieron que las enzimas se abren y atrapan moléculas de agua durante la transferencia de energía, según Science Daily. Para observar esto en acción, tuvieron que usar pulsos luminosos con una duración de sólo una milésima de billonésima de segundo (un femtosegundo, 10–15 seg.). Observando la respuesta, vieron que la enzima se elongaba admitiendo la entrada de agua. «Este es un paso fundamental hacia el objetivo de realizar una película de la máquina molecular responsable de la fotosíntesis, el proceso mediante el que las plantas producen el oxígeno que respiramos, a partir de luz solar y agua», dice uno de los investigadores. Como el equipo en Michigan, los de Arizona buscan aplicar lo que aprenden para mejorar fotocélulas.

Está en el mantenimiento: Otro artículo acerca del Fotosistema II en PhysOrg habla del sistema de control de calidad en la maquinaria. En las profundidades de las membranas tilacoides que constituyen las granas de los cloroplastos se encuentran enzimas especializadas que pueden eliminar receptores dañados por luz intensa, y sustituirlos por piezas recién sintetizadas. Investigadores en la Universidad de Okoyama en Japón descubrieron que las granas quedan «desapiladas» para que las proteasas FtsH entren en el lugar dañado y procedan a reparar. «Este sistema de mantenimiento consigue que la actividad fotosintética quede bajo un estrés ligero».

Fuente: Creation·Evolution Headlines – Secrets of Photosynthesis Coming to Light 21/07/2014

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