Misterul fotosintezei - pe punctul de a fi deplin elucidat

O echipa de cercetatori americani a realizat o imagine completa, la scara moleculara, a fotosintezei - procesul gratie caruia plantele transforma energia solara in energie chimica - dand, astfel, posibilitatea unei intelegeri mai bune si a metabolismului la animale si om. Fotosinteza este, de fapt, cea mai importanta reactie chimica ce are loc pe planeta noastra. Este o functie fiziologica proprie plantelor verzi, datorita careia planta sintetizeaza substantele organice din bioxid de carbon si apoi cu ajutorul luminii solare absorbita de clorofila. Fara acest proces, viata nu ar fi posibila pe Pamant. Cercetatorii amintiti au determinat structura citocromului, un complex proteinic care guverneaza fotosinteza, intr-o bacterie care se gaseste in izvoarele fierbinti, denumita cianobacterie, datorita nuantei sale albastru-verzui. Prof. William Cramer, seful amintitei echipe de cercetatori, de la Universitatea Purdue, considera ca aceasta descoperire reprezinta un pas urias in intelegerea procesului fotosintezei. "Acolo unde inainte puteam vedea doar varful aisbergului, acum putem percepe intregul mecanism al fotosintezei", afirma el. Deocamdata, descoperirea nu are aplicatii practice imediate, dar ofera posibilitatea intelegerii nu numai a unui proces chimic de insemnatate cruciala pentru toate formele de viata, dar si a modului in care celulele manipuleaza si distribuie energia. S-a ajuns la aceasta descoperire ca urmare a unei proceduri de cristalizare a moleculelor de citocrom, ceea ce a dat posibilitatea examinarii lor cu ajutorul razelor X. "Inainte de a pune la punct o modalitate de a cristaliza citocromul, aveam o imagine generala a procesului de fotosinteza, dar dispuneam doar de o parte infima a informatiilor pe care acum le avem la dispozitie. In prezent, cand putem examina indeaproape, cu ajutorul razelor X, aceste proteine, in forma lor cristalizata, putem obtine informatii pretioase asupra modului in care toate celulele fac schimb de energie cu mediul inconjurator", afirma prof. Cramer. Structura moleculara a citocromului ofera indicii asupra miscarii complexe a electronilor si protonilor de o parte si de alta a membranei celulelor bacteriei, adica a peretelui care se interpune intre celula si mediul inconjurator. "Membranele celulelor unei plante se comporta aidoma celor doi poli ai unei baterii. Partea interioara reprezinta polul pozitiv, iar partea exterioara polul negativ si cei doi poli se incarca electric cand energia solara excita electronii din atomii de hidrogen din interiorul celulei. Electronii patrund in membrana celulei prin intermediul proteinelor, care actioneaza ca niste conducte, si elibereaza energia de care planta are nevoie pentru a vietui", explica prof. Janet Smith, din echipa de cercetatori, care adauga: "Daca aceasta imagine generala era de mult cunoscuta oamenilor de stiinta, miscarile complexe ale electronilor si protonilor nu erau cunoscute". De reamintit ca, desi fotosinteza nu se aplica la animale, celulele lor recurg, in procesul respiratiei, la proteine similare. Aceste similaritati ar putea duce la o mai buna intelegere a propriilor noastre procese metabolice. "Ceea ce vedem cand examinam aceste proteine este natura acestor similaritati partiale. Diferentele vor fi acum explorate mult mai usor", concluzioneaza prof. Cramer.