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La fotosíntesis se produce en las membranas de las células de las plantas. Allí, los fotones, las partículas que componen la luz del sol, rompen las moléculas de agua adquirida por las plantas liberando electrones y protones, otras partículas que a su vez provocan reacciones que producen ATP y NADPH2, dos moléculas que sirven para almacenar energía. Después, con el dióxido de carbono que las plantas absorben de la atmósfera, forman hidratos de carbono en los que queda almacenada la energía.
Para comprender a fondo el mecanismo de la fotosíntesis, que también desarrollan algas o bacterias, y poder manipularlo, se ha tratado de conocer la estructura de los complejos de proteínas que la llevan a cabo. Sin embargo, diferentes estudios con diferentes técnicas han tenido como resultado distintas estructuras. Las discrepancias se deben a que las técnicas de imagen por rayos X empleadas para indagar en estos complejos los estarían dañando. La semana pasada, tal y como explicaron en la revista Nature, investigadores de la Universidad de Okayama, en Japón, emplearon un láser de electrones libres que les permitió recoger la información sobre las estructuras de los complejos antes de destruirlos.
Estos datos ayudarán a los investigadores que trabajan para aprovechar la capacidad de las plantas para acumular la energía del sol. Hasta ahora, con una tecnología como la fotovoltaica se logra transformar alrededor de un 10% de la energía que perciben del sol. Las plantas o algunas algas pueden acumular en forma de carbohidratos hasta un 4% de la energía solar. Pese a su ineficiencia, cuentan también con algunas ventajas sobre los paneles solares, como la capacidad para almacenar la energía solar en sus propios tejidos, un sistema más barato que las baterías.
Con mejoras como esta y la creación de cultivos específicos para la producción de energía, se aprovecharían además capacidades de las plantas que no poseen las células fotovoltaicas. Una de ellas es la posibilidad de absorber CO2 y convertirlo en combustible liberando en el camino oxígeno a la atmósfera.
En el camino para tratar de crear biocombustibles mejorados, también se podrían mejorar los cultivos empleados para la alimentación. En septiembre de este mismo año, un equipo de la Universidad Cornell publicó en Nature sus trabajos para incrementar la cantidad de alimento producido por las plantas. Su enfoque se centraba en la rubisco, la encima responsable de transformar el CO2 en azúcares. Para mejorar la baja eficiencia de esas proteínas en su trabajo, probaron a introducir una versión bacteriana en plantas de tabaco, que fueron capaces de producir azúcares más rápido.