Açıklama: Bitkiler fazla güneş ışığını ısı olarak nasıl dağıtır?

İlk kez MIT, Pavia Üniversitesi ve Verona Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bitkilerin ekstra güneş ışığını dağıttığı olası mekanizmalardan birini doğrudan gözlemlediler.

Önceki araştırmalar, bitkilerin güneş ışığı yoğunluğundaki değişikliklere nasıl hızla uyum sağladığını göstermiştir. Çok güneşli koşullarda bile, mevcut güneş ışığının yalnızca yüzde 30'u şekere dönüştürülür ve geri kalanı ısı olarak salınır. (Dosya fotoğrafı)

Fotosentez, bitkilerin güneş enerjisini şeker molekülleri olarak depoladığı, yaşamı sürdüren bir süreçtir. Bununla birlikte, güneş ışığı fazlaysa, yaprakların susuz kalmasına ve zarar görmesine neden olabilir. Bu tür hasarı önlemek için bitkiler fazladan ışığı ısı olarak yayar. Bu bilinmesine rağmen, son birkaç on yılda bitkilerin bunu gerçekten nasıl yaptığına dair bir tartışma olmuştur.

Şimdi ilk kez, MIT, Pavia Üniversitesi ve Verona Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bitkilerin ekstra güneş ışığını dağıttığı olası mekanizmalardan birini doğrudan gözlemlediler.

Hakemli bir dergi olan Nature Communications'da Salı günü yayınlanan yeni araştırma, son derece hassas bir spektroskopi kullanarak, yapraklara yeşil rengini veren pigment klorofilden diğer bitkilere aşırı enerjinin aktarıldığını belirlemeyi başardı. karotenoid adı verilen pigmentler. Karotenoidler daha sonra enerjiyi ısı olarak serbest bırakır.

Fotosentez sırasında, ışık toplama kompleksleri görünüşte çelişkili iki rol oynar. Thomas D. ve Virginia W. Cabot'tan Gabriela Schlau-Cohen, suyu bölme ve fotosentez yapmak için enerjiyi emerler, ancak aynı zamanda, çok fazla enerji olduğunda, ondan da kurtulmaları gerekir, dedi. MIT'de Kariyer Gelişimi Kimya Bölümünde Yardımcı Doçent.

Ekspres Açıklama artık Telegram'da. Tıklamak kanalımıza katılmak için buradayız (@ieexplained) ve en son gelişmelerden haberdar olun

Önceki araştırmalar, bitkilerin güneş ışığı yoğunluğundaki değişikliklere nasıl hızla uyum sağladığını göstermiştir. Çok güneşli koşullarda bile, mevcut güneş ışığının yalnızca yüzde 30'u şekere dönüştürülür ve geri kalanı ısı olarak salınır. Fazla enerji, serbest bırakılmazsa, proteinlere ve diğer önemli hücresel moleküllere zarar verebilecek serbest radikallerin oluşmasına yol açar.

Şimdiye kadar, çok hızlı bir zaman ölçeğinde, femtosaniye veya saniyenin katrilyonda biri olarak gerçekleştiği göz önüne alındığında, ısı yayılımı fenomenini gözlemlemek zordu. Ayrıca, enerji transferi çok çeşitli enerji seviyelerinde gerçekleşir.

Ardından 2017'de MIT araştırmacıları, femtosaniye spektroskopik tekniğinde, kırmızı ışıktan mavi ışığa kadar daha geniş bir enerji seviyesi aralığında gözlem yapmalarına izin veren bir değişiklik geliştirdi. Yeni tekniği kullanan araştırmacılar, klorofillerin kırmızı ışığı ve karotenoidlerin mavi ve yeşil ışığı emdiğini gözlemleyerek enerji transferini izleyebildi.

Schlau-Cohen şöyle açıkladı: Spektral bant genişliğini genişleterek, mavi ve kırmızı aralıklar arasındaki bağlantıya bakabilir ve enerji seviyesindeki değişiklikleri haritalandırmamıza izin verebiliriz. Enerjinin bir uyarılmış halden diğerine geçtiğini görebilirsiniz.

Karotenoidler fazla enerjiyi kabul ettikten sonra, çoğu ısı olarak salınır, böylece hücrelerin zarar görmesi engellenir.

Arkadaşlarınla ​​Paylaş: