Menținerea plantelor hrănite cu un sistem de rezervă de fotosinteză
Fotosinteza este modul în care plantele „își fac hrana” și hrănesc restul planetei. Ingredientul cheie din această rețetă este carbonul. Prin urmare, procesul de captare a energiei din soare, care este apoi utilizat pentru a elimina carbonul din CO 2 atmosferic .
Igor Houwat, Thomas D. Sharkey, Universitatea de Stat din Michigan
Dar călătoria soarelui pentru a alimenta planeta nu este o linie dreaptă. Este mai mult o serie de trasee și ocoluri care duc la linia de sosire. Motivul este că lucrurile pot merge prost. Calitatea luminii se schimbă sau devine uscată sau prea rece. Aceste modificări pot încetini sau deteriora fotosinteza. Prin urmare, plantele au copii de rezervă pentru a evita aceste situații.
Oamenii de știință vor să cunoască aceste intrări și ieșiri pentru a îmbunătăți fotosinteza. Scopul general este de a crea plante mai performante pentru a hrăni populația noastră în creștere rapidă.
Acum, cercetătorii de la Laboratorul de Cercetare a Plantelor (PRL) MSU-DOE aruncă mai multă lumină asupra uneia dintre copiile de rezervă care susțin fotosinteza în condiții dificile. Studiul este publicat în Fiziologia plantelor.
Carbon: producătorul de bani pentru plante.
Plantele introduc carbonul în dieta lor printr-un proces fotosintetic cunoscut sub numele de ciclul Calvin-Benson. Această serie de reacții amestecă carbonul cu alte substanțe chimice pentru a produce noi compuși, cum ar fi amidonul sau zaharurile, care susțin plantele și restul lanțului alimentar.
Carbonul este cu adevărat cheia pentru a avea viață pe Pământ.
Cu toate acestea, de două ori din cinci, ciclul preia oxigen în loc de dioxid de carbon. Acest sughiț, numit oxigenare, creează compuși pe care plantele nu le pot folosi pentru a crește. Mai rău încă, oprește ciclul.
Plantele trebuie să curețe acești compuși și să-i repună în ciclu, astfel încât să poată reporni. Efortul costă timp și energie și necesită mutarea compușilor în locuri speciale de curățare din alte părți ale celulei.
„Ciclul Calvin-Benson are backup-uri încorporate pentru a reporni rapid procesul de fiecare dată când încetinește”, spune Tom Sharkey, profesor distins la Universitatea din PRL. „Cel mai bun mod este un bypass, o serie de reacții secundare care mențin produsele din carbon scăzute în ciclu. Acest lucru asigură repornirea ciclului cât mai repede posibil ».