Da molti anni i ricercatori cercano di comprendere meglio il meccanismo della fotosintesi perché questo consentirebbe di apprendere e poter utilizzare una tecnica capace di convertire in maniera efficiente l’energia solare in energia di tipo chimico. Attraverso la fotosintesi, le piante sono in grado di raccogliere energia dalla luce del sole e di convertirla in energia chimica con un tasso di efficienza approssimativo del 97 %.

Ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory e dell'Università della California di Berkeley servendosi di una tecnica a spettroscopia ottica basata su impulsi laser hanno identificato una delle molecole che contribuiscono a proteggere le piante dai danni ossidativi che possono risultare dall'assorbimento di troppa luce, cioè hanno seguito il passaggio dell’energia all’interno della proteina della fotosintesi, hanno misurato l’accoppiamento elettronico nella proteina fotosintetica FMO che è un complesso molecolare presente in alcuni batteri, assorbe fotoni e dirige l’energia di eccitazione verso un centro di reazione dove può essere convertita in energia chimica.

Lo scienziato Graham Fleming direttore della divisione di bioscienze fisiche del laboratorio di Berkeley, assieme al collega Kris Niyogi ha determinato che, quando le molecole di clorofilla nelle piante assorbono più energia solare di quella che sono in grado di usare immediatamente, le molecole di zeaxantina, un pigmento della famiglia dei carotenoidi, trasportano via l'energia in eccesso. Ossia il trasferimento di energia avviene in passaggi successivi.

La zeaxantina fa parte della famiglia delle xantofille è contenuta soprattutto nei peperoni rossi e nel grano contribuisce anche al colore del tuorlo dell’uovo e del succo di arancia, come la luteina protegge le cellule della retina. Se gli scienziati riuscissero a creare una versione artificiale della fotosintesi, il sogno di usare l'energia solare come fonte di energia pulita, efficiente e sostenibile potrebbe essere realizzato. Lo studio, è stato pubblicato sul numero del 31 marzo della rivista “Nature”.

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

Lawrence Berkeley National Laboratory

Berkeley, University of California

Donata Allegri
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