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Biología
Nuevos Hallazgos Sobre la
Fotosíntesis
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.
Información adicional en:
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