Kako piše Science Daily, istraživački tim pod vodstvom Washingtonskog sveučilišta stvorio je računalni model kako bi razumio kako biljke pohranjuju energiju u tilakoidnoj membrani, ključnoj strukturi fotosinteze u biljnom lišću. Tim je potvrdio točnost matematičkog modela laboratorijskim eksperimentima i njihov je rad nedavno objavljen u časopisu Nature Plants. “Pružili smo važan dio ukupne zagonetke biljnog metabolizma”, rekao je Helmut Kirchhoff, profesor na Institutu za biološku kemiju WSU-a i vođa tima koji je došao do ovog otkrića. “Ako integriramo svoj model u širu sliku, to može pružiti dobar put za poboljšanje biljaka za određena okruženja.”

Biljke pretvaraju sunčevu svjetlost u korisnu energiju fotosintezom, uz to i neprestano prilagođavaju gdje i kako pohranjuju vlastitu energiju na temelju razine svjetlosti, temperature, vlage i drugih čimbenika. Otkrivanje kako biljke vrše ove prilagodbe moglo bi poboljšati naše razumijevanje njihovog učinka na terenu i pomoći u razvoju novih biljaka koje mogu izdržati porast temperature zbog klimatskih promjena.

Nalazi Kirchhoffa i njegovih suradnika mogli bi imati široke implikacije i koristi u godinama koje dolaze, jer je njihov model integriran s drugima kako bi se saznalo više o tome kako točno funkcionira fotosinteza. Pretvorba energije iz sunčeve svjetlosti i skladištenja energije događa se u specijaliziranim tilakoidnim membranama u kloroplastima u lišću. “Djeluje poput baterije”, rekao je Kirchhoff. “U lišću, biljke pumpaju protone s jedne strane tilakoidne membrane na drugu stvarajući gradijent pozitivnih i negativnih naboja.” Kako bi regulirali ovo skladištenje energije, ionski kanali kontroliraju fluktuaciju količine dostupne energije, rekao je.

Razumijevanje ovog složenog procesa moglo bi biti ključno za hranjenje ljudi širom svijeta na planetu koji se zagrijava. “Fotosinteza je vrlo moćna”, rekao je Kirchhoff. “Ako se ne kontrolira, može proizvesti previše energije, što stvara opasne molekule koje mogu ubiti biljku. Inženjerska postrojenja s boljom fotosintetskom kontrolom značila bi da bi te biljke mogle preživjeti u sunčanijim, toplijim uvjetima. Lišće osvjetljavamo različitim intenzitetima svjetlosti kako bismo stvorili pobuđena stanja u pigmentima”, rekao je Kirchhoff. “List tada mijenja svoja apsorpcijska i fluorescentna svojstva koja mjerimo, govoreći nam što se događa u listu.”