Uitgelegd: hoe planten overtollig zonlicht als warmte afvoeren

Voor het eerst hebben onderzoekers van het MIT, de Universiteit van Pavia en de Universiteit van Verona een van de mogelijke mechanismen waargenomen waardoor planten extra zonlicht verdrijven.

Eerder onderzoek heeft aangetoond hoe planten zich snel aanpassen aan veranderingen in de intensiteit van zonlicht. Zelfs in zeer zonnige omstandigheden wordt slechts 30 procent van het beschikbare zonlicht omgezet in suiker, en de rest komt vrij als warmte. (Bestandsfoto)

Fotosynthese is een levensonderhoudend proces waarbij planten zonne-energie opslaan als suikermoleculen. Als er echter teveel zonlicht is, kan dit leiden tot uitdroging en beschadiging van bladeren. Om dergelijke schade te voorkomen, geven planten extra licht af als warmte. Hoewel dit bekend was, is er de afgelopen decennia een discussie geweest over hoe planten dit eigenlijk doen.

hoeveel is Jared Leto waard

Nu hebben onderzoekers van het MIT, de Universiteit van Pavia en de Universiteit van Verona voor het eerst een van de mogelijke mechanismen waargenomen waardoor planten extra zonlicht verdrijven.

Het nieuwe onderzoek, dinsdag gepubliceerd in Nature Communications, een peer-reviewed tijdschrift, heeft met behulp van een zeer gevoelig type spectroscopie kunnen vaststellen dat overtollige energie wordt overgedragen van het pigment chlorofyl, dat bladeren hun groene kleur geeft, naar andere pigmenten die carotenoïden worden genoemd. De carotenoïden geven de energie dan af als warmte.

Tijdens fotosynthese spelen lichtoogstcomplexen twee schijnbaar tegenstrijdige rollen. Ze absorberen energie om watersplitsing en fotosynthese te stimuleren, maar tegelijkertijd, als er te veel energie is, moeten ze er ook vanaf kunnen komen, zei Gabriela Schlau-Cohen, de Thomas D. en Virginia W. Cabot Career Development Assistant Professor of Chemistry aan het MIT.

Express Explained staat nu op Telegram. Klik hier om lid te worden van ons kanaal (@ieexplained) en blijf op de hoogte van het laatste nieuws

Eerder onderzoek heeft aangetoond hoe planten zich snel aanpassen aan veranderingen in de intensiteit van zonlicht. Zelfs in zeer zonnige omstandigheden wordt slechts 30 procent van het beschikbare zonlicht omgezet in suiker, en de rest komt vrij als warmte. De overtollige energie, indien niet vrijgegeven, leidt tot het ontstaan ​​van vrije radicalen die eiwitten en andere belangrijke cellulaire moleculen kunnen beschadigen.

Tot dusver was het moeilijk om het fenomeen van warmtedissipatie waar te nemen, aangezien het op een zeer snelle tijdschaal plaatsvindt, in femtoseconden of quadriljoensten van een seconde. Ook vindt de energieoverdracht plaats over een breed scala van energieniveaus.

dennis rodman hoogte gewicht

In 2017 ontwikkelden MIT-onderzoekers een aanpassing aan een femtoseconde spectroscopische techniek, waardoor ze over een breder scala aan energieniveaus konden observeren, variërend van rood licht tot blauw licht. Met behulp van de nieuwe techniek konden onderzoekers waarnemen dat chlorofylen rood licht absorberen en carotenoïden blauw en groen licht, waardoor ze de energieoverdracht kunnen volgen.

Schlau-Cohen legde uit: Door de spectrale bandbreedte te verbreden, konden we kijken naar de verbinding tussen de blauwe en de rode reeksen, waardoor we de veranderingen in het energieniveau in kaart konden brengen. Je kunt energie zien bewegen van de ene opgewonden toestand naar de andere.

Nadat de carotenoïden overtollige energie hebben opgenomen, komt het meeste ervan vrij als warmte, waardoor schade aan de cellen wordt voorkomen.

Deel Het Met Je Vrienden: