Les scientifiques pensent avoir « piraté » l’une des premières étapes clés de la photosynthèse et découvert de nouvelles façons d’extraire l’énergie du processus.
Une équipe internationale de chercheurs dirigée par des experts de l’Université de Cambridge a étudié le processus par lequel les plantes convertissent la lumière du soleil en énergie.
Ils ont découvert que les électrons – des particules chargées négativement avec de grandes quantités d’énergie – s’échappaient de leurs structures moléculaires beaucoup plus tôt qu’on ne le pensait auparavant, ouvrant ce que l’équipe a décrit comme la « boîte noire de la photosynthèse ».
La découverte, publiée dans la revue Nature, pourrait aider à découvrir de nouvelles façons de générer des carburants propres et des énergies renouvelables, ont déclaré les chercheurs.
Le co-auteur de l’étude, le Dr Laura Wei, qui a mené la recherche au département de biochimie de l’Université de Cambridge et travaille maintenant à l’Université de Turku en Finlande, a déclaré : « Nous travaillons généralement avec des matériaux d’ordre supérieur, mais l’observation du transport de charge à travers les cellules ouvre des opportunités passionnantes pour de nouvelles découvertes. » Sur le fonctionnement de la nature.
Étant donné que les électrons de la photosynthèse sont dispersés dans tout le système, cela signifie que nous pouvons y accéder.
« Le fait que nous ne connaissions pas l’existence de cette voie est passionnant car nous pouvons l’exploiter pour extraire plus d’énergie des énergies renouvelables. »
Les chercheurs ont utilisé une technique connue sous le nom de spectroscopie d’absorption transitoire ultrarapide pour étudier les molécules qui « volent » les électrons des structures.
Ces molécules, appelées quinones, sont capables d’accepter et de céder facilement des électrons.
Le Dr Jenny Zhang du département de chimie de l’Université de Cambridge, Youssef Hamid, qui a coordonné la recherche, a déclaré: « Personne n’avait correctement étudié comment cette molécule interagit avec les mécanismes de la photosynthèse à un stade aussi précoce de la photosynthèse, nous pensions que nous utilisions simplement une nouvelle technique pour confirmer ce que nous disions. » Nous le savons déjà.
« Au lieu de cela, nous avons trouvé une toute nouvelle voie, et nous avons un peu ouvert la boîte noire de la photosynthèse. »
Les chercheurs ont découvert que la structure protéique où se produisent les réactions chimiques initiales de la photosynthèse est « fuyante », permettant aux électrons de s’échapper.
Les scientifiques ont déclaré que cette fuite pourrait aider les plantes à se protéger contre les dommages causés par la lumière vive ou les changements rapides.
La capacité d’extraire la cargaison au début de la photosynthèse, ont déclaré les scientifiques, « pourrait rendre le processus plus efficace lors de la manipulation des voies photosynthétiques pour générer du carburant propre à partir du soleil ».
Ils ont également ajouté que la régulation de la photosynthèse pourrait signifier que les cultures pourraient mieux résister à la lumière intense du soleil.
Le Dr Chang a déclaré: «De nombreux scientifiques ont essayé d’extraire des électrons d’un point antérieur de la photosynthèse, mais ils ont déclaré que ce n’était pas possible car l’énergie est enfouie dans l’échafaudage protéique.
« Le fait que nous ayons pu le voler lors d’une opération antérieure est incroyable.
« Au début, nous pensions que nous avions fait une erreur : il nous a fallu du temps pour nous convaincre que nous l’avions fait. »
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