تعويض لعلامة البروج
المشاهير C المشاهير

اكتشف التوافق بواسطة علامة زودياك

شرح: كيف تقوم النباتات بتبديد ضوء الشمس الزائد كحرارة

لأول مرة ، لاحظ الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة بافيا وجامعة فيرونا بشكل مباشر إحدى الآليات المحتملة التي من خلالها تقوم النباتات بتبديد ضوء الشمس الإضافي.

أوضح التعبير عن التمثيل الضوئي في النباتات ، التمثيل الضوئي للنباتات ، محطة تسخين الضوء الإضافيأظهرت الأبحاث السابقة كيف تتكيف النباتات بسرعة مع التغيرات في شدة ضوء الشمس. حتى في الظروف المشمسة جدًا ، يتم تحويل 30 في المائة فقط من ضوء الشمس المتاح إلى سكر ، ويتم إطلاق الباقي كحرارة. (صورة ملف)

التمثيل الضوئي هو عملية مستدامة للحياة تقوم من خلالها النباتات بتخزين الطاقة الشمسية على شكل جزيئات سكر. ومع ذلك ، إذا زاد ضوء الشمس ، فقد يؤدي ذلك إلى جفاف الأوراق وتلفها. لمنع مثل هذا الضرر ، تقوم النباتات بتبديد الضوء الإضافي مثل الحرارة. بينما كان هذا معروفًا ، كان هناك نقاش على مدى العقود العديدة الماضية حول كيفية قيام النباتات بذلك بالفعل.







الآن ولأول مرة ، لاحظ الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة بافيا وجامعة فيرونا بشكل مباشر إحدى الآليات المحتملة التي من خلالها تقوم النباتات بتبديد ضوء الشمس الإضافي.

نُشر البحث الجديد يوم الثلاثاء في مجلة Nature Communications ، وهي مجلة تمت مراجعتها من قبل الأقران ، وتمكن من تحديد - باستخدام نوع حساس للغاية من التحليل الطيفي - أن الطاقة الزائدة تنتقل من صبغة الكلوروفيل ، التي تعطي الأوراق لونها الأخضر ، إلى أخرى أصباغ تسمى الكاروتينات. ثم تطلق الكاروتينات الطاقة كحرارة.



أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تلعب مجمعات حصاد الضوء دورين متناقضين على ما يبدو. قالت غابرييلا شلاو-كوهين ، توماس د. التطوير الوظيفي - أستاذ الكيمياء المساعد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

Express Explained متاح الآن على Telegram. انقر هنا للانضمام إلى قناتنا (ieexplained) وابق على اطلاع بآخر المستجدات



أظهرت الأبحاث السابقة كيف تتكيف النباتات بسرعة مع التغيرات في شدة ضوء الشمس. حتى في الظروف المشمسة جدًا ، يتم تحويل 30 في المائة فقط من ضوء الشمس المتاح إلى سكر ، ويتم إطلاق الباقي كحرارة. تؤدي الطاقة الزائدة ، إذا لم يتم إطلاقها ، إلى تكوين جذور حرة يمكنها إتلاف البروتينات والجزيئات الخلوية المهمة الأخرى.

حتى الآن ، كان من الصعب ملاحظة ظاهرة تبديد الحرارة ، نظرًا لأنها تحدث على نطاق زمني سريع جدًا ، فيمتوثانية أو أرباع المليون من الثانية. أيضًا ، يتم نقل الطاقة على نطاق واسع من مستويات الطاقة.



ثم في عام 2017 ، طور باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تعديلاً لتقنية التحليل الطيفي للفيمتوثانية ، والتي سمحت لهم بمراقبة نطاق أوسع من مستويات الطاقة - تمتد من الضوء الأحمر إلى الضوء الأزرق. باستخدام التقنية الجديدة ، يمكن للباحثين ملاحظة أن الكلوروفيل يمتص الضوء الأحمر وأن الكاروتينات تمتص الضوء الأزرق والأخضر ، وبالتالي تكون قادرة على مراقبة نقل الطاقة.

أوضح شلاو كوهين أنه من خلال توسيع النطاق الترددي الطيفي ، يمكننا النظر إلى العلاقة بين النطاقين الأزرق والأحمر ، مما يسمح لنا برسم خريطة التغيرات في مستوى الطاقة. يمكنك أن ترى الطاقة تنتقل من حالة مثارة إلى أخرى.



بعد أن تقبل الكاروتينات الطاقة الزائدة ، يتم إطلاق معظمها كحرارة ، وبالتالي منع تلف الخلايا.

شارك الموضوع مع أصدقائك: