Fotosintesis: teorema lama biologi kimia terbantahkan

Para peneliti di Universitas Johannes Kepler Linz, bersama dengan rekan-rekannya dari Inggris, telah menyangkal teorema lama biokimia.
Penemuan mereka di bidang fotosintesis dapat menjadi terobosan jangka panjang menuju hasil pertanian yang lebih tinggi.
Sebagian besar kehidupan di planet kita dimungkinkan melalui fotosintesis. Proses kimia ini memungkinkan tanaman mengubah sinar matahari menjadi energi. Hingga saat ini, proses ini diasumsikan hanya mungkin terjadi jika cahaya memiliki panjang gelombang tidak lebih dari 700 nanometer. Selain itu, gelombang cahaya akan memiliki energi yang terlalu rendah.
Kolaborasi penelitian internasional antara Imperial College di London (Inggris) dan JKU kini membantah hal tersebut. Cyanobacteria tertentu mampu bertahan hidup di bawah cahaya gelombang panjang (750 nm). Oleh karena itu, batas tersebut dapat dilewati. menekankan Thomas Renger.
Para peneliti dari kedua universitas mampu menunjukkan bahwa pigmen khusus dengan panjang gelombang panjang (klorofil F) pada awal rantai transfer elektron memainkan peran sentral dalam konversi energi cahaya menjadi energi kimia. Hal ini mengarah pada kesimpulan bahwa “Cahaya dengan panjang gelombang lebih panjang dari 750 nanometer juga dapat mendukung proses konversi,' kata fisikawan JKU.
Ini bukanlah penemuan yang murni teoretis:“Temuan kami membantah teorema lama biokimia bahwa tanaman atau bakteri tidak dapat menggunakan ‘cahaya merah melebihi 700 nm’ untuk fotosintesis yang menghasilkan oksigen.,” jelas rekan penulis Michael Hofer.
Perhitungan fisika kuantum dikonfirmasi
Penemuan ini dilakukan melalui kerja sama erat dengan peneliti Bill Rutherford dan Jenny Nelson di Imperial College London. Eksperimen difraksi elektron presisi tinggi dilakukan di sana, sementara Renger dan mahasiswa doktoralnya Michael Hofer di JKU menganalisis tanda optik klorofil. F menggunakan perhitungan fisika kuantum. Kedua metode tersebut secara independen menghasilkan hasil yang sama: pigmen sebenarnya terletak di tempat sentral dalam pusat reaksi yang disebut fotosistem I.
Implikasi bagi pertanian Penemuan ini dapat mempunyai konsekuensi yang luas. “Jika kita berhasil menggabungkan ‘klorofil lampu merah’ ke dalam tanaman dalam jangka panjang, mereka dapat menggunakan lebih banyak sinar matahari untuk konversi energi,” harapan Renger – dan dengan demikian bahkan meningkatkan hasil pertanian secara signifikan.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado6830