Изглежда, че растенията нарушават правилата на биохимията, като вземат „тайни решения“

Тале кресон (A. thaliana). (Mantonature/Гети изображения)

Изследователите току-що откриха неизвестен досега процес, който дава смисъл на „тайните решения“, които растенията вземат, когато освобождават въглерод обратно в атмосферата.

„Открихме, че растенията контролират дишането си по начин, който не сме очаквали, те контролират колко от въглерода от фотосинтезата запазват, за да изградят биомаса, като използват метаболитен канал“, растителен биохимик от Университета на Западна Австралия Харви Милър каза Energyeffic.

„Това се случва точно като стъпка преди да решат да изгорят съединение, наречено пируват, за да направят и освободят COдвеобратно в атмосферата.

Ако си спомните биологията в гимназията, може би си спомняте, че по време на фотосинтеза растенията произвеждат захар или захароза. Растението обикновено произвежда излишък от захароза; някои се съхраняват, други се разграждат. Това се нарича цикъл на лимонена киселина (или трикарбоксилна киселина), и е също толкова важно за живота.

Като част от този цикъл, захарозата, която има дванадесет въглеродни атома, се разгражда до глюкоза с шест въглерода. След това глюкозата се разгражда до пируват, който има три въглерода. Използването на пируват за енергия произвежда въглерод като отпадъчен продукт, така че в този момент се взема „решението“ в завода.

„Пируватът е последната точка за решение“, каза Милар пред Energyeffic.

„Можете да го изгорите и да освободите COдве, или можете да го използвате за изграждане на фосфолипиди, съхранявани растителни масла, аминокиселини и други неща, от които се нуждаете, за да направите биомаса.

Откритието е направено по време на работа върху класически растителен модел на организъм, наречен thale cress ( Arabidopsis талиана ) . Изследователите, водени от учения по молекулярната медицина на растенията в Университета на Западна Австралия, Xuyen Le, маркираха пирувата с C13 (въглероден изотоп), за да проследят къде се измества по време на цикъла на лимонената киселина, и откриха, че пируватът от различни източници се използва по различен начин.

Това означава, че растението може действително да проследи източника на пирувата и да действа по съответния начин, като избере или да го освободи, или да го задържи за други цели.

„Открихме, че транспортер в митохондриите насочва пирувата към дишането, за да освободи COдве, но пируватът, произведен по други начини, се запазва от растителните клетки за изграждане на биомаса – ако транспортерът е блокиран, растенията след това използват пируват от други пътища за дишане, С казаното.

„Вносният пируват беше предпочитаният източник за производство на цитрат.“

Тази способност за вземане на решения, предполага екипът, нарушава нормалните правила на биохимията, където обикновено всяка реакция е съревнование и процесите не контролират къде отива продуктът.

„Метаболитното канализиране нарушава тези правила, като разкрива реакции, които не се държат по този начин, а са определени решения в метаболитните процеси, които са защитени от други реакции“, казва Милар.

„Това не е първият открит метаболитен канал, но те са сравнително редки и това е първото доказателство, че някой управлява този процес в дишането.“

Въпреки че растенията са прекрасни хранилища на COдве– гори сами съхраняват около 400 гигатона въглерод – не всяка молекула COдвекойто се поема от растенията, след това се запазва. Около половината от въглеродния диоксид, който растенията поемат, се освобождава обратно в атмосферата.

Да можем да накараме растенията да съхраняват малко повече въглероден диоксид в този процес може да бъде очарователен начин да помогнем на нашите изменението на климата неволи.

„Докато обмисляме изграждането и отглеждането на растения за бъдещето – не трябва да мислим само за това как те могат да бъдат добра храна и храна за нашето здраве, но и дали могат да бъдат добри хранители на въглерод за здравето на атмосферата, която всички ние зависят“, каза Милър пред Energyeffic.

Подобна защита за бъдещето тепърва предстои, тъй като изследователите едва откриха този биохимичен процес. Но ако успеем да отвлечем начина, по който растенията вземат решения относно съхранението на въглерод, това може да е част от по-големия пъзел за смекчаване на изменението на климата.

Изследването е публикувано в Природни растения .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.