نور زیاد خورشید به گیاهان آسیب وارد می‌کند. محققان سیستم محافظت درونی گیاهان در این مورد را کشف کردند. این اکتشاف می‌تواند اثرات مفیدی بر مزارع کشاورزی بگذارد.
گیاهان سبز راهکار مؤثری برای دریافت و استفاده از نور خورشید دارند. آنها فوتون‌های دریافت شده را به یک واحد پردازش (مرکز واکنش) می‌فرستند که در آن مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی انجام شده و انرژی را به الکترون‌ها و پروتون‌هایی تبدیل می‌کند که برای تولید موادی مانند قندها، ضروری می‌باشد. در شرایطی که نور، بیش از اندازه وجود دارد، مرکز واکنش نمی‌تواند از الکترون‌ها و پروتون‌‌های تولید شده استفاده کند و این باعث بوجود آمدن رادیکال‌های آزاد و آسیب‌های فراوان به پروتئین‌ها و لیپیدهای گیاه می‌شود.
گیاهان برای جلوگیری از ارسال فوتون‌های جذب شده به مرکز واکنش قبل از پردازش کامل فوتون قبلی، مکانیسم‌های محافظتی متفاوتی را استفاده می‌کنند که برخی از آنها شامل تبدیل فوتون‌های اضافی به گرمای بی‌ضرر می‌باشد.
محققان سیستم محافظتی NPQ (تبدیل فوتون‌های اضافه به گرما) را به منظور جلوگیری از بیش‌مصرفی (Overdose) نور در گیاهان کشف کردند. برای فعال‌سازی این سیستم، آنزیم‌های متفاوتی به کار گرفته می‌شوند واثر این سیستم بین ۱۰ ثانیه تا چندین دقیقه طول می‌کشد و البته زمان فعال‌سازی و خاموش‌کردن این سیستم اهمیت بسیاری دارد. مثلاً فعال بودن این سیستم هنگام وزش باد، باعث از دست رفتن مقدار زیادی انرژی با ارزش می‌شود.
فعال‌سازی اولیه این سیستم چند ده ثانیه طول می‌کشد. ولی به محض فعال شدن، می‌تواند فعالیت مرکز واکنش را تحت‌تاثیر قرار دهد. این سیستم در حالی که مرکز واکنش، درگیر پردازش فوتون قبلی باشد، فوتون‌های جدید را به گرما تبدیل می‌کند. اما اگر مرکز واکنش آزاد باشد، مقدار کمتری از فوتون‌ها را به گرما تبدیل می‌کند و باعث کاهش هدررفت انرژی می‌شود.
تیم تحقیقاتی در حال حاضر بر روی پروژه جدیدی با عنوان “فتوسنتز نسخه ۲” کار می‌کند. آنها معتقدند که مدل‌های قبلی پذیرفته شده برای فتوسنتز صحیح نیستند و گیاهان به شیوه مؤثرتری از نور استفاده می‌کنند. شواهد نشان می‌دهد که به طور مثال در جلبک‌ها و ریزجلبک‌ها، مکانیسم محافظتی در برابر بیش‌مصرفی نور بسیار ضعیف است. پروفسور آمرونژن اعتقاد دارد که با معرفی سیستم محافظتی NPQ به جلبک‌ها، می‌توان میزان تولید زیست‌توده و زیست انرژی آنها را افزایش داد.
? مترجم: آرمین سلیمانی نیا
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
☑ عضویت در زیست فن کشاورزی
☑ عضویت در کانال زیست فن
