aA
Vilniaus universiteto mokslininkai su kolegomis iš Fizinių ir technologijos mokslų centro bei Karalienės Marijos Londono universiteto atskleidė augalų lapuose vykstančio nefotocheminio gesinimo molekulinius mechanizmus. Jie padeda augalui apsisaugoti nuo fotopažeidimų per didelio apšvietimo sąlygomis.
Mokslininkai atrado priežastį, kodėl augalai neiškepa plieskiant saulei
© DELFI (K.Cemnolonskio nuotr.)

Mokslininkų gauti rezultatai, paskelbti prestižiniame tarptautiniame žurnale „Nature Plants“, leido ne tik geriau suprasti kai kuriuos svarbius mus supančios gyvosios gamtos veikimo principų ypatumus, bet, tikėtina, ateityje užtikrins efektyvesnį Saulės energijos panaudojimą kuriant itin našius dirbtinius Saulės elementus.

Fotosintezė yra vienas svarbiausių Žemėje vykstančių fiziologinių procesų. Jos metu išsiskiria deguonis ir susidaro angliavandeniai – svarbios maistinės medžiagos. Įprastą saulėtą dieną augalai sugeria kur kas daugiau šviesos, nei gali panaudoti. Tokiu atveju atsiranda pavojus, kad fotosintetinėje membranoje susidarys įvairių aktyvių junginių, galinčių suardyti molekulinius fotosintetinius kompleksus.

Kad to išvengtų, per tūkstančius metų augalai „išmoko“ neskausmingai išsklaidyti perteklinę energiją paversdami ją šiluma. Šis augalų savireguliacijos mechanizmas, veikiantis molekuliniu lygmeniu ir apsaugantis augalo fotosintetinį aparatą nuo intensyvios šviesos, pavadintas nefotocheminiu gesinimu. Pastaruosius du dešimtmečius jis aktyviai tyrinėjamas įvairiose pasaulio laboratorijose, tačiau iki šiol nebuvo aišku, kaip konkrečiai šis mechanizmas veikia.

Į šiuos klausimus straipsnyje „The nature of self-regulation in photosynthetic light-harvesting antenna“ atsakė Lietuvos ir užsienio mokslininkai. Iš augalų fotosintetinių membranų išskyrus pagrindinius šviesą sugeriančius pigmentų ir baltymų kompleksus (LHCII), Fizinių ir technologijos mokslų centre buvo detaliai išmatuota jų fluorescencijos spektrų laikinė ir temperatūrinė priklausomybė.

Išanalizavę gautus rezultatus, tyrėjai iš VU Fizikos fakulteto Teorinės fizikos katedros priėjo prie išvados, kad už nefotocheminį gesinimą atsako retai pasitaikanti LHCII komplekso būsena, pasižyminti perteklinės energijos pernaša nuo chlorofilo į šalia esančią karotenoido molekulę. Be to, šio molekulinio fotoapsaugos mechanizmo efektyvumą užtikrina itin naši energijos pernaša tarp gretimų fotosintetinių anteninių kompleksų bei jų baltymo jautrumas aplinkos poveikiui: vos nežymiai išaugusi tikimybė LHCII kompleksui persijungti į „gesinančią“ būseną leidžia sistemai tinkamai prisitaikyti prie besikeičiančio krintančios šviesos intensyvumo ir nustatyti „tinkamą“ fotoapsaugos lygį, kuris nepaveiktų pačios fotosintezės efektyvumo. Visiškai perpratus šį procesą, mokslininkams atsivertų plačios galimybės valdyti fotosintezės efektyvumą ir taip padidinti augalų biomasės gamybą.

Eksperimentinius matavimus atliko Fizinių ir technologijos mokslų centro tyrėjai Egidijus Songaila ir dr. Ramūnas Augulis, gautus duomenis analizavo VU Fizikos fakulteto Teorinės fizikos katedros darbuotojai dr. Jevgenijus Chmeliovas, Andrius Gelžinis ir prof. Leonas Valkūnas.

Tyrėjai iš Jungtinės Karalystės dr. Christopheris D. P. Duffy ir prof. Alexanderis V. Rubanas prisidėjo prie bandinių ruošimo ir publikacijos rengimo spaudai. Tyrimus finansavo Lietuvos mokslo taryba. Teoriniai skaičiavimai atlikti panaudojant VU Fizikos fakultete esantį superkompiuterį „HPC Saulėtekis“.

naujienos.vu.lt
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(0 žmonių įvertino)
0

Astronomijos bendruomenę iki pamatų galinti supurtyti naujiena: tamsioji materija gali ir neegzistuoti (36)

Vyrauja populiari teorija, kad maždaug tris ketvirtadalius visatos sudaro „ tamsioji materija “...

Ruošiamasi išskersti Pablo Escobaro palikimą – kam užkliuvo „kokaino“ begemotai?

Legendinio narkotikų barono ir žiauraus tirono Pablo Escobaro į gimtąją Kolumbiją atvežti...

Apie vakciną nuo COVID-19 ėmė platinti keistą melą: neva lietuviams jos netiks, nes sveikiau maitinamės nei amerikiečiai (31)

COVID-19 pandemija bei skiepai nuo šią ligą sukeliančio viruso vis patenka į sąmokslo teorijų...

Tai gali būti revoliucija paralyžiaus gydyme: pelė pradėjo vaikščioti po visiškos nugaros smegenų traumos (19)

Naujame tyrime vokiečių mokslininkai atkūrė galimybę vaikščioti pelėms, kurios buvo...

Metai po pirmųjų žinių apie COVID-19: štai, ką jau žinome, o kas – vis dar mįslė (60)

Prieš metus virusologas ir Belfasto Karalienės universiteto tyrėjas Connoras Bamfordas parašė...

Top naujienos

Iš ES – griežtas perspėjimas farmacijos grupei „AstraZeneca“  analizė parodo visus galimus vakcinų nacionalizmo padarinius: rezultatai labai niūrūs (224)

Europos Sąjunga pirmadienį paskelbė griežtą perspėjimą farmacijos grupei „AstraZeneca“...

Per Lietuvą slinks galinga kritulių zona, numatomos labai sudėtingos eismo sąlygos (6)

Antradienio dieną per Lietuvą toliau slinks galinga kritulių zona. Numatomos labai sudėtingos...

Vilniaus r. susidūrė automobilis ir mikroautobusas: vienam žmogui prireikė skubios medikų pagalbos (21)

Vėlų pirmadienio vakarą Vilniaus rajone, Rakonių kaime, Piligrimų g., įvyko dviejų transporto...

Mums pažįstamą pasaulį pakeitusios pandemijos pabaigos nematyti: medikai jau baiminasi trečiosios bangos liudininkų prisiminimai, kaip viskas vyko (437)

Jau praėjo metai, kai pasaulyje pasklido nerami žinia apie Kinijoje užfiksuotą „paslaptingą...

Valstiečiams prabilus apie savo planą, įvardijo, kas jiems galėtų padėti ekspertai perspėja: tokių pastangų negana (185)

Seimo opozicijai vis dar nepavyksta sutarti dėl bendradarbiavimo. Lietuvos valstiečių ir žaliųjų...

Kristina Solomnikova | D+

Kodėl vis dar seksualizuojame trumpus sijonus ir ar moteris su griežtu kostiumu – rimbo kirtis per vyrų ego? (1)

Itin trumpas sijonas? Hmm , tikriausiai – paleistuvė . Per laisvi, apkritę drabužiai? Fu ,...

Vladimiras Laučius. Nokdaunas Putinui (566)

Aleksejaus Navalno paraginta Rusija šeštadienį išėjo į gatves – nepaisant skeptikų...

Mano įsimintiniausia Valentino diena prasidėjo ant sniego, o baigėsi žvakių šviesoje (29)

Tai vyko 2016-aisiais, kai visą žiemą būdavo daug sniego. Tai buvo pati romantiškiausia mano ir...

Po naujausio vaizdo įrašo vėl įsisuko kalbos apie Donaldo Trumpo ir Melanios santykius (65)

Internete žaibiškai išplito naujas vaizdo įrašas, kuriame buvusi pirmoji JAV ponia Melania Trump...