Поддържане на храненето на растенията с резервна система за фотосинтеза
Фотосинтезата е начинът, по който растенията „правят храната си“ и хранят останалата част от планетата. Ключовата съставка в тази рецепта е въглеродът. Следователно, процесът на улавяне на енергия от слънцето, която след това се използва за отстраняване на въглерода от атмосферния CO 2 .
Игор Хуват, Томас Д. Шарки, Мичигански държавен университет
Но пътуването на слънчевата светлина за захранване на планетата не е права линия. Това е по-скоро поредица от маршрути и отклонения, които водят до финалната линия. Причината е, че нещата могат да се объркат. Качеството на светлината се променя или става сухо или твърде студено. Тези промени могат да забавят или да повредят фотосинтезата. Следователно растенията имат резервни копия, за да избегнат тези ситуации.
Учените искат да знаят тези тънкости, за да подобрят фотосинтезата. Общата цел е да се създадат растения с по-добри добиви, които да изхранват бързо нарастващото ни население.
Сега изследователите от лабораторията за изследвания на растенията (PRL) на MSU-DOE хвърлят повече светлина върху един от архивите, които поддържат фотосинтезата при трудни условия. Изследването е публикувано в Physiology на растенията.
Въглерод: производителят на растителни пари.
Растенията въвеждат въглерод в диетата си чрез фотосинтетичен процес, известен като цикъла на Калвин-Бенсън. Тази поредица от реакции смесва въглерода с други химикали, за да се получат нови съединения, като нишесте или захари, които поддържат растенията и останалата част от хранителната верига.
Въглеродът е наистина ключов за живота на Земята.
Въпреки това, два пъти от пет, цикълът улавя кислород вместо въглероден диоксид. Това хълцане, наречено оксигенация, създава съединения, които растенията не могат да използват, за да растат. Още по-лошо е, че спира цикъла.
Растенията трябва да почистят тези съединения и да ги върнат обратно в цикъла, за да могат да се рестартират. Усилието струва време и енергия и изисква преместване на съединенията в специални места за почистване в други части на клетката.
„Цикълът на Калвин-Бенсън има вградени резервни копия за бързо рестартиране на процеса всеки път, когато се забави“, казва Том Шарки, уважаван професор от университета в PRL. „Най-добрият начин е байпасът, поредица от странични реакции, които поддържат въглеродните продукти ниски в цикъла. Това гарантира, че цикълът се рестартира възможно най-бързо.