Home Agricoltura 4.0 I trucchi delle piante per non sentire “caldo”. Imitiamole

I trucchi delle piante per non sentire “caldo”. Imitiamole

pubblicato il: - ultima modifica: 13 Febbraio 2020
piante ed energia

Quando esposte alla troppa luce, le piante dissipano l’energia in eccesso attraverso un meccanismo molecolare che i ricercatori dell’Università di Pisa e di Nantes stanno studiando

Di fronte alla troppa luce e al troppo calore, sapete cosa fa una pianta che, ovviamente, non può mettersi al riparo spostandosi? Mette in atto una reazione chimica e in un certo senso rielabora quel calore in energia. Che magari un giorno potremmo raccogliere.

I meccanismi con cui le piante si difendono dall’eccesso di luce che può danneggiarle provocando la distruzione delle cellule sono molteplici e ancora oggi non completamente chiariti – racconta Benedetta Mennucci dell’Università di Pisa – attraverso simulazioni al computer basate su calcoli quantomeccanici, per la prima volta abbiamo identificato un meccanismo molecolare di dissipamento dell’energia che coinvolge particolari proteine chiamate antenne“.

Mennucci non parla a caso: con altri colleghi ricercatori, sia dell’Università di Pisa che di Nantes sta dimostrando che le proteine antenne utilizzano una coppia di particolari pigmenti, la clorofilla e un derivato del carotene, detto luteina.

È infatti proprio quest’ultima che, donando un elettrone alla clorofilla, spegne velocemente il suo stato elettronico eccitato e quindi dissipa l’energia sotto forma di calore.

Per sopravvivere, le piante hanno bisogno di dissipare l’energia in eccesso, ma così facendo riducono l’efficienza della fotosintesi – aggiunge Lorenzo Cupellini anche lui ricercatore dell’Università di Pisa – i nostri calcoli indicano come le proteine possono controllare con precisione il meccanismo di dissipazione. Infatti, generando campi elettrici e modificando impercettibilmente le posizioni dei pigmenti, le proteine riescono ad attivare o a disattivare completamente tale meccanismo, lasciando quindi catturare ai pigmenti tutta l’energia disponibile“.

La ricerca delle Università di Pisa e Nantes (il riferimento è Denis Jacquemin) è stata pubblicato sulla rivista Nature Communications e condotto principalmente dal Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’ateneo pisano.

Lo studio apre la strada a nuove strategie genetiche per adattare le piante ad ambienti sfavorevoli e per ottimizzare la produttività delle colture anche in risposta agli attuali cambiamenti climatici.

Allo studio ha partecipato anche Dario Calvani, all’epoca laureando magistrale del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa.

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