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Martes, 12 de Junio de 2007 |
En la interesante cascada de sucesos que constituyen la fotosíntesis, los vegetales se acercan a la cima de la tacañería rebuscando casi cada fotón de energía luminosa disponible para producir alimentos. Pero aún después de muchos años de cuidadosa investigación sobre los mecanismos exactos, aún quedan preguntas clave sin respuesta acerca de este proceso biológico fundamental que sostiene prácticamente a la totalidad de la vida en el planeta. Un nuevo estudio nos acerca un paso más a ese objetivo tan perseguido.Un equipo de investigación dirigido por Neal Woodbury, del Instituto de Biodiseño, en la Universidad Estatal de Arizona, ha obtenido nuevos e interesantes datos sobre el mecanismo de la fotosíntesis. El descubrimiento aborda cuestiones sobre el movimiento orquestado de las proteínas a una escala temporal de la millonésima parte de una millonésima de segundo.
Esta investigación pionera nos da nuevos detalles del mecanismo básico de la fotosíntesis. Comprender a fondo tales procesos biológicos fundamentales puede conducir a importantes beneficios para la sociedad humana.
Por ejemplo, la respuesta puede ser útil para el desarrollo de las células solares orgánicas, que son de interés comercial por su costo relativamente bajo en comparación con las tradicionales de silicio.
Las células solares tradicionales emplean dispositivos semiconductores (basados en compuestos de silicio) para convertir la energía solar en energía eléctrica, mientras que las células solares orgánicas están basadas en sistemas biológicos que emplean la misma química que los organismos vivos cuando extraen la energía de la luz solar y realizan la fotosíntesis.
La investigación de Woodbury busca conocer mejor los principios básicos de la fotosíntesis, y puede ser valiosa para el diseño de células solares orgánicas. La eficiencia de la conversión de energía por fotosíntesis es mucho mayor que la alcanzada por los dispositivos solares tradicionales.
Para obtener una visión más detallada de cuanto acontece durante la fotosíntesis, el equipo de investigación empleó una bacteria fotosintetizadora púrpura bien conocida, llamada Rhodobacter sphaeroides. Este organismo probablemente sea una de las primeras bacterias fotosintetizadoras que produjo la evolución.
Los investigadores trataron de descubrir más de los mecanismos físicos que controlan la fotosíntesis. Lo intentaron creando mutantes en los cuales se lograra evidenciar las relaciones de transferencia de electrones entre moléculas presentes en el centro de la reacción.
Pocos grupos de investigación están equipados para medir los eventos iniciales en la fotosíntesis. Ello se debe a los intervalos de tiempo extremadamente cortos en que se suceden, similares al tiempo que le toma a una supercomputadora realizar una sola operación o flop (operación de coma flotante).
Los investigadores emplearon el láser ultrarrápido instalado en la Universidad Estatal de Arizona. Dicho láser actúa como una cámara cinematográfica de alta velocidad, y es capaz de capturar datos de estas rápidas reacciones.
El movimiento de las proteínas del centro de la reacción durante la fotosíntesis permite a una planta o a una bacteria utilizar la energía de la luz eficientemente, incluso cuando las condiciones no son óptimas.
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