Tumbuhan Nampaknya Melanggar Peraturan Biokimia dengan Membuat ‘Keputusan Rahsia’

Penyelidik baru sahaja menemui proses yang tidak diketahui sebelum ini yang masuk akal tentang ‘keputusan rahsia’ yang dibuat oleh tumbuhan apabila melepaskan karbon kembali ke atmosfera.

“Kami mendapati tumbuhan mengawal pernafasan mereka dengan cara yang tidak kami jangkakan, mereka mengawal berapa banyak karbon daripada fotosintesis yang mereka simpan untuk membina biojisim dengan menggunakan saluran metabolik,” ahli biokimia tumbuhan Universiti Australia Barat Harvey Millar memberitahu ScienceAlert.

“Ini berlaku betul-betul sebagai langkah sebelum mereka memutuskan untuk membakar sebatian yang dipanggil piruvat untuk membuat dan membebaskan CO2 kembali ke atmosfera.”

Jika anda memikirkan kembali biologi sekolah menengah, anda mungkin ingat bahawa semasa fotosintesis, tumbuhan membuat gula atau sukrosa. Tumbuhan itu biasanya membuat lebihan sukrosa; ada yang disimpan, ada yang rosak. Ini dipanggil kitaran asid sitrik (atau asid trikarboksilik), dan ia sama pentingnya untuk kehidupan.

Sebagai sebahagian daripada kitaran ini, sukrosa, yang mempunyai dua belas atom karbon, dipecahkan kepada glukosa dengan enam karbon. Kemudian glukosa dipecahkan kepada piruvat, yang mempunyai tiga karbon. Menggunakan piruvat untuk tenaga menghasilkan karbon sebagai bahan buangan, jadi pada tahap inilah ‘keputusan’ dibuat di loji.

“Pyruvate adalah titik terakhir untuk keputusan, ” kata Millar kepada ScienceAlert.

“Anda boleh membakarnya dan melepaskan CO2atau anda boleh menggunakannya untuk membina fosfolipid, minyak tumbuhan yang disimpan, asid amino dan perkara lain yang anda perlukan untuk membuat biojisim.”

Penemuan itu berlaku semasa mengusahakan organisma model tumbuhan klasik yang dipanggil selada thale (Arabidopsis thaliana). Para penyelidik, yang diketuai oleh saintis molekul tumbuhan University of Western Australia, Xuyen Le, melabelkan piruvat dengan C13 (isotop karbon) untuk mengesan di mana ia dialihkan semasa kitaran asid sitrik, dan mendapati bahawa piruvat daripada sumber berbeza digunakan secara berbeza.

Ini bermakna tumbuhan sebenarnya boleh menjejaki sumber piruvat dan bertindak sewajarnya, memilih sama ada untuk melepaskannya atau memegangnya untuk tujuan lain.

“Kami mendapati bahawa pengangkut pada mitokondria mengarahkan piruvat ke pernafasan untuk membebaskan CO2tetapi piruvat yang dibuat dengan cara lain disimpan oleh sel tumbuhan untuk membina biojisim – jika pengangkut disekat, tumbuhan kemudian menggunakan piruvat dari laluan lain untuk pernafasan,” Le berkata.

“Piruvat yang diimport ialah sumber pilihan untuk pengeluaran sitrat.”

Keupayaan untuk membuat keputusan ini, mencadangkan pasukan, melanggar peraturan biasa biokimia, di mana lazimnya, setiap tindak balas adalah persaingan dan proses tidak mengawal ke mana produk itu pergi.

“Penyaluran metabolik melanggar peraturan ini dengan mendedahkan tindak balas yang tidak berkelakuan seperti ini, tetapi menetapkan keputusan dalam proses metabolik yang terlindung daripada tindak balas lain,” kata Millar.

“Ini bukan saluran metabolik pertama yang pernah ditemui, tetapi ia agak jarang berlaku, dan ini adalah bukti pertama yang mengawal proses ini dalam pernafasan.”

Walaupun tumbuhan adalah kedai CO yang indah2 – hutan sahaja menyimpan sekitar 400 gigatonne karbon – bukan setiap molekul CO2 yang diambil oleh tumbuhan kemudian disimpan. Kira-kira separuh daripada karbon dioksida yang diambil oleh tumbuhan dilepaskan semula ke atmosfera.

Mampu membuat tumbuhan menyimpan lebih sedikit karbon dioksida dalam proses ini boleh menjadi cara yang menarik untuk membantu kita perubahan iklim celaka.

“Ketika kita mempertimbangkan untuk membina dan membiak tumbuhan untuk masa depan – kita tidak seharusnya hanya memikirkan bagaimana ia boleh menjadi makanan dan makanan yang baik untuk kesihatan kita, tetapi juga jika ia boleh menjadi penyimpan karbon yang baik untuk kesihatan atmosfera yang kita semua bergantung kepada,” Millar memberitahu ScienceAlert.

Kalis masa hadapan sedemikian masih belum datang, kerana para penyelidik baru sahaja menemui proses biokimia ini di belakang. Tetapi jika kita boleh merampas cara tumbuhan membuat keputusan tentang penyimpanan karbon, ia boleh menjadi salah satu teka-teki mitigasi perubahan iklim yang lebih besar.

Penyelidikan telah diterbitkan dalam Tumbuhan Alam Semula Jadi.

We want to say thanks to the author of this article for this incredible web content

Tumbuhan Nampaknya Melanggar Peraturan Biokimia dengan Membuat ‘Keputusan Rahsia’


You can find our social media profiles and the other related pageshttps://paw6.info/related-pages/