Home > News & Agenda > News archive > Fotosynthese optimaal aangepast aan veranderende lichtinval
News archive
03/07/2017

Fotosynthese optimaal aangepast aan veranderende lichtinval

Een internationaal team van natuurkundigen, onder wie VU-biofysicus Bart van Oort, heeft laten zien hoe planten op vernuftige wijze elektrische lading gebruiken om in bladgroenkorrels specifieke structuurveranderingen teweeg te brengen.

Zodoende wordt de omzetting van zonlicht in biomassa geoptimaliseerd aan veranderende lichtinval. De wetenschappers publiceerden dit deze week in Nature Plants.

Zonlicht levert de energie waarmee planten en algen groeien. Het proces van de omzetting van lichtenergie naar biomassa, fotosynthese, vindt plaats in bladgroenkorrels. Deze omzetting vereist de samenwerking van vele eiwitten en is dan ook sterk afhankelijk van de onderlinge posities en contacten van deze eiwitten. De meeste eiwitten zitten dicht bij elkaar in dunne membranen (een soort vliezen). Met name de stapeling van deze membranen is essentieel voor efficiënte fotosynthese, en voor de aanpassing aan wisselende groeiomstandigheden.

Krachtenbalans
In hun onderzoek laten de natuurkundigen zien hoe de onderlinge afstand tussen membranen in een stapeltje strak geregeld is via een balans van aantrekkende en afstotende, elektrische, krachten. Deze balans zorgt voor een stabiele afstand van een paar miljoensten van een millimeter tussen de membranen.

In reactie op wisselingen van omgevingsfactoren, bijvoorbeeld de intensiteit en kleur van het invallende licht, kunnen planten de elektrische lading op de membranen aanpassen. Van Oort en zijn coauteurs laten zien hoe dat leidt tot een verschuiving van de krachtenbalans, waardoor stapeling verandert, waardoor zodoende de fotosynthese aanpast wordt aan het nieuwe licht. De elektrische lading zou als ongewenst bijeffect de onderlinge contacten tussen de eiwitten binnen elk membraan in de war kunnen schoppen. De natuurkundigen laten zien hoe de krachtenbalans dit voorkomt.

Van Oort: “Deze ‘krachtenbalans’ is rond 1980 al onderzocht, maar toen was de conclusie dat die de waargenomen structuren niet kon verklaren. De conclusie was toen dat een onbekende kracht een rol speelde, maar de aard daarvan bleef (tot op de dag van vandaag) onduidelijk. Wat wij nu laten zien is dat de grootte van de krachten destijds verkeerd is ingeschat. Met onze betere inschatting van de krachtgroottes blijkt de krachtenbalans wel de waargenomen structuren volledig te kunnen verklaren, zonder een ‘onbekende kracht’ te hoeven veronderstellen.”

© Copyright VU University Amsterdam

spamfuik@vu.nl