Los pigmentos y las bacterias ayudan a las plantas a recolectar energía durante la fotosíntesis

 

Fotosintesis 1Descubren que tanto los pigmentos de las plantas como las bacterias púrpuras empleados para proporcionar protección contra el daño solar también ayudan a recolectar energía de la luz durante la fotosíntesis. Así se desprende de las conclusiones de un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Toronto (Canadá) y la Universidad de Glasgow (Reino Unido).

Los carotenoides, los mismos pigmentos que dan color naranja a las zanahorias y el rojo a los tomates, a menudo se encuentran juntos en las plantas con pigmentos de clorofila que cosechan energía solar. Su función principal es la fotoprotección cuando los rayos de luz del sol son más intensos, pero un nuevo estudio, publicado en la revista ‘Science’, muestra cómo capturan la luz azul / verde y pasan la energía a la clorofila, que absorbe la luz roja.

En palabras de Greg Scholes, profesor en el Departamento de Química de la Universidad de Toronto y autor principal del estudio, “este es un ejemplo de cómo la naturaleza explota sutilezas que probablemente pasarían por alto si estuviéramos diseñando una cosechadora de energía solar“.

Un conjunto de experimentos demostraron que un “estado oscuro” del carotenoide no es un nivel oculto utilizado para la absorción de luz sino que actúa como un mediador para ayudar a pasar la energía que absorbe de manera muy eficiente a un pigmento de la clorofila.

Con el objetivo de caracterizar con más detalle toda la secuencia de estados cuánticos mecánicos de carotenoides que capturan la luz y canalizan la energía a las moléculas bacterioclorofilas, los investigadores realizaron espectroscopia electrónica de banda ancha bidimensional, una técnica usada para medir la estructura electrónica y su dinámica en los átomos y moléculas en las proteínas captadoras de luz de las bacterias púrpuras.

 
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Los datos revelaron una firma de un estado especial en esta secuencia que fue predicho décadas atrás y se buscó desde entonces. Los resultados ponen de manifiesto el papel de este estado oscuro en la mediación de flujo de energía a partir de los carotenoides para bacterioclorofila. “Hemos encontrado una pistola humeante en el estado predicho décadas atrás y sobre el que se viene discutiendo desde entonces”, dice Scholes.

Richard Cogdell, profesor de Botánica en la Universidad de Glasgow y coautor del informe apunta a modo de conclusión que, “los procesos de transferencia de energía en sistemas naturales de los sistemas captadores de luz han sido intensamente estudiados durante los últimos 60 años, pero ciertos detalles de los mecanismos subyacentes siguen siendo controvertidos. Nuestro trabajo realmente aclara este misterio en particular“.

Vía|Ep.

Los pigmentos y las bacterias ayudan a las plantas a recolectar energía durante la fotosíntesis
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