Objašnjeno: Kako biljke raspršuju višak sunčeve svjetlosti kao toplinu
Po prvi put, istraživači s MIT-a, Sveučilišta Pavia i Sveučilišta u Veroni izravno su promatrali jedan od mogućih mehanizama putem kojih biljke raspršuju dodatnu sunčevu svjetlost.
Prethodna istraživanja pokazala su kako se biljke brzo prilagođavaju promjenama intenziteta sunčeve svjetlosti. Čak i u vrlo sunčanim uvjetima, samo 30 posto raspoložive sunčeve svjetlosti pretvara se u šećer, a ostatak se oslobađa kao toplina. (Fotografija datoteke) Fotosinteza je proces za održavanje života kojim biljke pohranjuju sunčevu energiju kao molekule šećera. Međutim, ako je sunčeva svjetlost previše, to može dovesti do dehidracije i oštećenja lišća. Kako bi spriječile takvu štetu, biljke raspršuju dodatnu svjetlost kao toplinu. Iako je to bilo poznato, tijekom posljednjih nekoliko desetljeća vodila se rasprava o tome kako biljke to zapravo rade.
Sada su po prvi put istraživači s MIT-a, Sveučilišta Pavia i Sveučilišta u Veroni izravno promatrali jedan od mogućih mehanizama putem kojih biljke raspršuju dodatnu sunčevu svjetlost.
Objavljeno u utorak u časopisu Nature Communications, recenziranom časopisu, novo istraživanje je uspjelo utvrditi – korištenjem vrlo osjetljive vrste spektroskopije – da se višak energije prenosi s pigmenta klorofila, koji lišću daje zelenu boju, na druge pigmenti koji se nazivaju karotenoidi. Karotenoidi tada oslobađaju energiju u obliku topline.
Tijekom fotosinteze, kompleksi za prikupljanje svjetlosti igraju dvije naizgled kontradiktorne uloge. Oni apsorbiraju energiju kako bi pokrenuli cijepanje vode i fotosintezu, ali u isto vrijeme, kada ima previše energije, moraju je se moći i riješiti, rekla je Gabriela Schlau-Cohen, Thomas D. i Virginia W. Cabot Docentica za razvoj karijere za kemiju na MIT-u.
Express Explained je sada na Telegramu. Klik ovdje da se pridružite našem kanalu (@ieexplained) i budite u toku s najnovijim
Prethodna istraživanja pokazala su kako se biljke brzo prilagođavaju promjenama intenziteta sunčeve svjetlosti. Čak i u vrlo sunčanim uvjetima, samo 30 posto raspoložive sunčeve svjetlosti pretvara se u šećer, a ostatak se oslobađa kao toplina. Višak energije, ako se ne oslobodi, dovodi do stvaranja slobodnih radikala koji mogu oštetiti proteine i druge važne stanične molekule.
Do sada je bilo teško promatrati fenomen disipacije topline, s obzirom na to da se događa u vrlo brzoj vremenskoj skali, u femtosekundama ili kvadrilijuntima sekunde. Također, prijenos energije odvija se u širokom rasponu energetskih razina.
Zatim su 2017. istraživači s MIT-a razvili modifikaciju femtosekundne spektroskopske tehnike, koja im je omogućila promatranje šireg raspona energetskih razina – od crvenog do plavog svjetla. Koristeći novu tehniku, istraživači su mogli primijetiti da klorofili apsorbiraju crvenu svjetlost, a karotenoidi apsorbiraju plavo i zeleno svjetlo, te tako mogu pratiti prijenos energije.
Schlau-Cohen je objasnio: Proširenjem spektralne širine pojasa mogli bismo pogledati vezu između plavog i crvenog raspona, što nam omogućuje mapiranje promjena u razini energije. Možete vidjeti kako energija prelazi iz jednog uzbuđenog stanja u drugo.
Nakon što karotenoidi prihvate višak energije, većina se oslobađa u obliku topline, čime se sprječava oštećenje stanica.
Podijelite Sa Svojim Prijateljima:
