Roma – Durante la fase della fotosintesi chiamata Photosystem II, esiste uno stadio di reazione intermedio mai osservato prima d’ora e legato al rilascio di ossigeno respirabile. A questa conclusione giunge uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, condotto dagli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory, del Centro d’Accelerazione Lineare di Stanford (SLAC) dell’Università di Uppsala e dell’Università Humboldt. Il team, guidato da Jan Kern e Junko Yano, ha esaminato i dati ottenuti dal Linac Coherent Light Source (LCLS) e il LAser a elettroni liberi SPring-8 Angstrom Compact (SACLA) in Giappone. La fotosintesi, commentano gli studiosi, svolge un ruolo cruciale nel modellare e sostenere la vita sulla Terra, anche se molti aspetti di questo processo restano poco compresi. Photosystem II cattura l’energia luminosa e la dirige verso la clorofilla. Il gruppo di ricerca ha scoperto una fase di reazione intermedia associata al rilascio di ossigeno. Questi risultati, commentano gli autori, contribuiscono alla comprensione dei meccanismi alla base del processo di fotosintesi e potrebbero favorire lo sviluppo di sistemi fotosintetici artificiali in grado di convertire l’anidride carbonica in idrogeno e combustibili a base di carbonio. “Capire gli strumenti che la natura utilizza – sottolinea Kern, del Lawrence Berkeley National Laboratory – è fondamentale per delineare strategie di interventi mirati all’energia pulita e sostenibile”. “Questi risultati – considera Uwe Bergmann, docente presso l’Università del Wisconsin-Madison – cambieranno il modo in cui pensiamo a Photosystem II. Non abbiamo ancora a disposizione un meccanismo unico basato sui dati, ma ad oggi possiamo escludere modelli e idee proposti negli ultimi decenni che ora sappiamo essere errati”. Gli esperti si sono finora concentrati sull’osservazione delle fasi del ciclo fotosintetico alla temperatura alla quale si verificano in natura, ma la maggior parte del processo che porta al rilascio di ossigeno respirabile avviene durante l’ultima fase. “I diversi step che si verificano durante questi meccanismi – aggiunge Vittal Yachandra del Berkeley Lab, altra firma dell’articolo – devono avvenire in maniera composita affinché la reazione abbia successo. Abbiamo dimostrato che anche l’ambiente proteico attorno al centro catalitico influenza il modo in cui si svolge la reazione”. I ricercatori hanno ora in programma esperimenti progettati per comprendere al meglio le fasi intermedie del processo. “Ci sono ancora molte lacune nella nostra conoscenza delle dinamiche alla base della fotosintesi – conclude Kern – nei prossimi step cercheremo di raccogliere dati in modo più rapido e completo, utilizzando speciali raggi X per capire meglio i cambiamenti chimici che avvengono nel sistema”. (30science.com)
Valentina Di Paola
Scoperta la dinamica alla base della fotosintesi
(4 Maggio 2023)
Valentina Di Paola
Classe ’94, cresciuta a pane e fantascienza, laureata in Scienze della comunicazione, amante dei libri, dei gatti, del buon cibo, dei giochi da tavola e della maggior parte di ciò che è anche solo vagamente associato all’immaginario nerd. Collaboro con 30science dal gennaio 2020 e nel settembre 2021 ho ottenuto un assegno di ricerca presso l’ufficio stampa dell’Istituto di ricerca sugli ecosistemi terrestri del Consiglio nazionale delle ricerche. Se dovessi descrivermi con un aggettivo userei la parola ‘tenace’, che risulta un po’ più elegante della testardaggine che mi caratterizza da prima che imparassi a usare la voce per dar senso ai miei pensieri. Amo scrivere e disegnare, non riesco a essere ordinata, ma mi piace pensare che la mia famiglia e il mio principe azzurro abbiano imparato ad accettarlo. La top 3 dei miei sogni nel cassetto: imparare almeno una lingua straniera (il Klingon), guardare le stelle più da vicino (dal Tardis), pilotare un velivolo (il Millennium Falcon).