Captan imágenes claves para comprender el proceso de la fotosíntesis
22/11/2016 - 13:55:11
EMOL.- Cient�ficos en Estados Unidos han obtenido im�genes de alta resoluci�n de la fotos�ntesis que podr�an revelar algunos de los misterios que a�n guarda este proceso, seg�n indica un estudio publicado por la revista Nature.
La investigaci�n, desarrollada por el SLAC National Accelerator Laboratory de la Universidad de Stanford (California), recurri� a nuevos avances de la tecnolog�a de rayos X para captar im�genes de alta resoluci�n tomadas a la temperatura ambiente en la que ocurre la fotos�ntesis en las plantas. El estudio de estas im�genes de alta resoluci�n podr�a contribuir al desarrollo de instrumentos capaces de recrear de manera artificial el proceso de la fotos�ntesis y generar nuevos "combustible solares y fuentes de energ�a renovable", destacan los autores.
"El objetivo final es imitar lo que la fotos�ntesis ha estado haciendo durante unos 3 mil millones de a�os. Esto ha sido un reto durante d�cadas", explic� en un comunicado Junko Yano, del Lawrence Berkeley National Laboratory, que colabora con el SLAC y el Departamento de Energ�a de Estados Unidos (DOE, por sus siglas en ingl�s) en esta investigaci�n. "Queremos obtener suficientes im�genes de este proceso para ver c�mo se forma exactamente el ox�geno", explic� Uwe Bergmann, uno de los autores del estudio en el SLAC.
La revelaci�n de los secretos de la fotos�ntesis Hasta ahora se desconoc�a en detalle c�mo el complejo de prote�nas denominado "Fotosistema II" capta la energ�a de la luz del sol para dividir el agua en hidr�geno y ox�geno, un proceso con el que las plantas generan el ox�geno que respiramos. Gracias a la nueva tecnolog�a de rayos X, los expertos del SLAC han logrado captar ese proceso en instant�neas de alta resoluci�n tomadas a la temperatura en la que ocurre de manera natural, a diferencia de estudios anteriores, que observaban la fase de reposo de la fotos�ntesis a partir de muestras congeladas.
Los cient�ficos tomaron im�genes de difracci�n usando los r�pidos y brillantes pulsos de rayos X con el Acelerador Lineal de Fuente de Luz Coherente (LCLS, por sus siglas en ingl�s), que emite un l�ser de rayos X sin electrones. Eso les permiti� analizar en condiciones naturales dos pasos clave de la fase fotosint�tica en la que se separa el agua en hidr�geno y ox�geno, lo supone un avance para entender c�mo funciona este proceso. La captaci�n de instant�neas de alta resoluci�n a temperatura ambiente y con iluminaci�n "en tiempo real" es el instrumento que "necesit�bamos para pillar a la mol�cula en pleno acto", comentan los cient�ficos en referencia al "Fotosistema II". Estudios anteriores produc�an im�genes de alta resoluci�n que, no obstante, presentaban da�os por la exposici�n prolongada a la radiaci�n de los rayos X. Por contra, "los pulsos de l�ser ultrarr�pidos" emitidos por el LCLS permiten a los expertos obtener datos de cristalograf�a y espectroscopia antes de que se produzcan esos da�os. "La belleza del LCLS radica en que los pulsos de l�ser son tan breves, pero tan intensos -de s�lo 40 femtosegundos de duraci�n (1 femtosegundo es 1 millon�sima de una billon�sima parte de un segundo)- que se puede recopilar informaci�n antes de que se destruya la muestra", agrega Jan Kern, del Berkeley Lab y del SLAC.
