Selgitatud: kuidas taimed liigse päikesevalguse soojusena hajutavad
MIT-i, Pavia ülikooli ja Verona ülikooli teadlased on esimest korda otseselt jälginud üht võimalikku mehhanismi, mille kaudu taimed täiendavat päikesevalgust hajutavad.
Varasemad uuringud on näidanud, kuidas taimed kohanevad kiiresti päikesevalguse intensiivsuse muutustega. Isegi väga päikesepaistelistes tingimustes muudetakse ainult 30 protsenti saadaolevast päikesevalgusest suhkruks ja ülejäänu vabaneb soojusena. (Faili foto) Fotosüntees on elu säilitav protsess, mille käigus taimed salvestavad päikeseenergiat suhkrumolekulidena. Kui aga päikesevalgust on liiga palju, võib see põhjustada lehtede dehüdratsiooni ja kahjustumist. Selliste kahjustuste vältimiseks hajutavad taimed lisavalgust soojusena. Kuigi see oli teada, on viimastel aastakümnetel olnud arutelu selle üle, kuidas taimed seda tegelikult teevad.
Nüüd on MIT-i, Pavia ülikooli ja Verona ülikooli teadlased esimest korda otseselt jälginud üht võimalikku mehhanismi, mille kaudu taimed täiendavat päikesevalgust hajutavad.
Teisipäeval ajakirjas Nature Communications, eelretsenseeritud ajakirjas avaldatud uus uurimus on suutnud väga tundlikku spektroskoopiat kasutades kindlaks teha, et üleliigne energia kantakse lehtedele rohelise värvi andvast pigmendi klorofüllist üle teistele. pigmendid, mida nimetatakse karotenoidideks. Seejärel vabastavad karotenoidid energia soojusena.
Fotosünteesi käigus täidavad valgust koguvad kompleksid kahte näiliselt vastandlikku rolli. Nad neelavad energiat, et käivitada vee lõhenemist ja fotosünteesi, kuid samal ajal, kui energiat on liiga palju, peavad nad suutma ka sellest vabaneda, ütles Gabriela Schlau-Cohen, Thomas D. ja Virginia W. Cabot. Karjääri arendamise keemia abiprofessor MIT-is.
Express Explained on nüüd Telegramis. Klõpsake siin, et liituda meie kanaliga (@ieexplained) ja olge kursis viimastega
Varasemad uuringud on näidanud, kuidas taimed kohanevad kiiresti päikesevalguse intensiivsuse muutustega. Isegi väga päikesepaistelistes tingimustes muudetakse ainult 30 protsenti saadaolevast päikesevalgusest suhkruks ja ülejäänu vabaneb soojusena. Liigne energia, kui seda ei vabastata, põhjustab vabade radikaalide teket, mis võivad kahjustada valke ja muid olulisi rakumolekule.
Seni oli soojuse hajumise nähtust olnud raske jälgida, kuna see toimub väga kiiresti, femtosekundites või sekundi kvadriljonikestes. Samuti toimub energiaülekanne erinevatel energiatasemetel.
Seejärel töötasid MIT-i teadlased 2017. aastal välja femtosekundilise spektroskoopilise tehnika modifikatsiooni, mis võimaldas neil jälgida laiemat energiatasemete vahemikku – punasest kuni sinise valguseni. Uut tehnikat kasutades võisid teadlased jälgida, et klorofüllid neelavad punast valgust ja karotenoidid sinist ja rohelist valgust, võimaldades seega jälgida energiaülekannet.
Schlau-Cohen selgitas: Spektri ribalaiuse laiendamisega võiksime vaadata seost sinise ja punase vahemiku vahel, võimaldades meil kaardistada energiataseme muutusi. Näete energia liikumas ühest ergastatud olekust teise.
Pärast seda, kui karotenoidid võtavad vastu liigse energia, vabaneb suurem osa sellest soojusena, vältides seega rakkude kahjustamist.
Jagage Oma Sõpradega:
