Тревожный фотосинтез - это разновидность фотосинтеза, при которой кристаллы оксалата кальция действуют как динамические углеродные пулы, поставляя углекислый газ ( CO 2 ) фотосинтетическим клеткам, когда устьица частично или полностью закрыты. [1] Это биохимическое дополнение к фотосинтетическому механизму является средством облегчения вечной дилеммы растений: использования атмосферного CO 2 для фотосинтеза и потери водяного пара или экономии воды и уменьшения фотосинтеза. Функция тревожного фотосинтеза кажется скорее вспомогательной по отношению к общей фотосинтетической деятельности. Он поддерживает низкий уровень фотосинтеза, направленный на поддержание ифотозащита фотосинтетического аппарата, а не существенное увеличение количества углерода. [2]
История
Впервые тревожный процесс фотосинтеза был продемонстрирован на растении амаранта гибридного в 2016 году, когда листья A. hybridus подверглись засухе или экзогенному применению абсцизовой кислоты . То же исследование показало аналогичные результаты на растениях Dianthus chinensis , Pelargonium peltatum и Portulacaria afra в условиях засухи. [1] В 2018 году тревожный процесс фотосинтеза был продемонстрирован у растений A. hybridus в условиях контролируемого голодания по CO 2 . [2] В 2020 году доказательства этого процесса были обнаружены на антарктическом экстремофильном растении Colobanthus quitensis в условиях ограничения выбросов CO 2 . [3]
Механизм
В условиях стресса (например , дефицит воды) оксалат , освобожденные из кристаллов оксалата кальция превращаются в CO 2 с помощью оксалата оксидазы фермента и произведенного CO 2 может поддерживать Calvin цикл реакцию. Реактивная перекись водорода ( H 2 O 2 ), побочный продукт оксалатоксидазной реакции, может быть нейтрализована каталазой . [4]
Отличия от CAM и C4
Тревожный фотосинтез представляет собой неизвестную фотосинтетическую вариацию, которая должна быть добавлена к уже известным путям C4 и CAM . Однако тревожный фотосинтез, в отличие от этих путей, действует как биохимический насос, который собирает углерод изнутри органа (или из почвы), а не из атмосферы.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ a b Тоулаку, Грузия; Яннопулос, Андреас; Николопулос, Димосфенис; Бреста, Панайота; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г .; Kontoyannis, Christos G .; Фассеас, Костас; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария I .; Караборниотис, Джордж (2016-08-01). «Тревожный фотосинтез: кристаллы оксалата кальция как внутренний источник CO 2 в растениях» . Физиология растений . 171 (4): 2577–2585. DOI : 10.1104 / pp.16.00111 . ISSN 0032-0889 . PMC 4972262 . PMID 27261065 . Архивировано 02 апреля 2020 года . Проверено 17 октября 2020 .
- ^ а б Тоулаку, Грузия; Николопулос, Димосфенис; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г .; Kontoyannis, Christos G .; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария I .; Караборниотис, Джордж (2019). «Изменение размера и состава кристаллов оксалата кальция поросенка (Amaranthus hybridus L.) в условиях CO 2 голодания» . Physiologia Plantarum . 166 (3): 862–872. DOI : 10.1111 / ppl.12843 . ISSN 1399-3054 . PMID 30238994 . Архивировано 18 октября 2020 года . Проверено 17 октября 2020 .
- ^ Гомес-Эспиноза, Ольман; Гонсалес-Рамирес, Даниэль; Бреста, Панайота; Караборниотис, Джордж; Браво, Леон А. (октябрь 2020 г.). «Разложение кристаллов оксалата кальция в Colobanthus quitensis в условиях ограничения CO 2 » . Растения . 9 (10): 1307. DOI : 10,3390 / plants9101307 . PMC 7600318 . PMID 33023238 .
- ^ Тоулаку, Грузия; Яннопулос, Андреас; Николопулос, Димосфенис; Бреста, Панайота; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г .; Kontoyannis, Christos G .; Фассеас, Костас; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария I .; Караборниотис, Джордж (2016-09-01). «Переоценка« драгоценных камней »растений: кристаллы оксалата кальция поддерживают фотосинтез в условиях засухи» . Сигнализация и поведение растений . 11 (9): e1215793. DOI : 10.1080 / 15592324.2016.1215793 . ISSN 1559-2324 . PMC 5155452 . PMID 27471886 . Архивировано из оригинала на 2020-10-18.
|access-date=
требуется|url=
( помощь )