Тревожный фотосинтез

Изменение фотосинтеза

Фотосинтез тревоги _— это разновидность фотосинтеза , при которой кристаллы оксалата кальция функционируют как динамические углеродные пулы, поставляя углекислый газ ( CO2 ) фотосинтетическим клеткам, когда устьица частично или полностью закрыты. ^[1] Это биохимическое дополнение к фотосинтетическому аппарату является средством облегчения вечной дилеммы растения: использовать атмосферный CO2 _для фотосинтеза и терять водяной пар или экономить воду и сокращать фотосинтез. Функция фотосинтеза тревоги, по-видимому, скорее вспомогательная по отношению к общей производительности фотосинтеза. Она поддерживает низкую скорость фотосинтеза, направленную на поддержание и фотозащиту фотосинтетического аппарата, а не на существенное увеличение углерода. ^[2]

История

Процесс фотосинтеза тревоги был впервые обнаружен у растения Amaranthus hybridus в 2016 году, когда листья A. hybridus подверглись воздействию засухи или экзогенного применения абсцизовой кислоты . То же исследование показало схожие результаты у растений Dianthus chinensis , Pelargonium peltatum и Portulacaria afra в условиях засухи. ^[1] В 2018 году процесс фотосинтеза тревоги был обнаружен у растений A. hybridus в условиях контролируемого голодания CO2. _[^2] В 2020 году доказательства этого процесса были обнаружены у антарктического экстремофильного растения Colobanthus quitensis в условиях ограничения CO2 _. [ ^3]

Механизм

В условиях стресса (например, дефицит воды) оксалат, высвобождаемый из кристаллов оксалата кальция, преобразуется в CO2 _{ферментом} оксалатоксидазой , а полученный CO2 _может поддерживать реакции цикла Кальвина . Реактивная перекись водорода ( H2O2 ₎ , побочный продукт реакции оксалатоксидазы, может быть нейтрализована _{каталазой} . [ ^4]

Отличия от CAM и C4

Тревожный фотосинтез представляет собой неизвестную фотосинтетическую вариацию, которая будет добавлена к уже известным путям C4 и CAM . Однако, тревожный фотосинтез, в отличие от этих путей, работает как биохимический насос, который собирает углерод из внутренней части органа (или из почвы), а не из атмосферы.

Смотрите также

Ссылки

^ Аб Тулаку, Джорджия; Яннопулос, Андреас; Николопулос, Димосфенис; Бреста, Панайота; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г.; Контояннис, Христос Г.; Фассеас, Костас; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария И.; Карабурниотис, Джордж (01 августа 2016 г.). «Тревожный фотосинтез: кристаллы оксалата кальция как внутренний источник CO2 в растениях». Физиология растений . 171 (4): 2577–2585 . doi :10.1104/стр.16.00111. ISSN 0032-0889. ПМЦ 4972262 . PMID 27261065. Архивировано из оригинала 2020-04-02 . Получено 2020-10-17 .
^ Аб Тулаку, Джорджия; Николопулос, Димосфенис; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г.; Контояннис, Христос Г.; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария И.; Карабурниотис, Джордж (2019). «Изменения размера и состава кристаллов оксалата кальция амаранта (Amaranthus Hybridus L.) в условиях нехватки CO2». Физиология Плантарум . 166 (3): 862–872 . doi : 10.1111/ppl.12843. ISSN 1399-3054. PMID 30238994. S2CID 52308323. Архивировано из оригинала 18 октября 2020 г. Получено 17 октября 2020 г.
^ Гомес-Эспиноза, Ольман; Гонсалес-Рамирес, Даниэль; Бреста, Панайота; Карабурниотис, Джордж; Браво, Леон А. (октябрь 2020 г.). «Разложение кристаллов оксалата кальция у Colobanthus quitnsis в условиях ограничения CO2». Растения . 9 (10): 1307. doi : 10.3390/plants9101307 . ПМК 7600318 . ПМИД 33023238.
^ Тулаку, Грузия; Яннопулос, Андреас; Николопулос, Димосфенис; Бреста, Панайота; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г.; Контояннис, Христос Г.; Фассеас, Костас; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария И.; Карабурниотис, Джордж (01 сентября 2016 г.). «Переоценка растительных «драгоценных камней»: кристаллы оксалата кальция поддерживают фотосинтез в условиях засухи». Сигнализация и поведение растений . 11 (9): e1215793. дои : 10.1080/15592324.2016.1215793. ISSN 1559-2324. ПМК 5155452 . PMID 27471886.

Эта статья о фотосинтезе — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[:0-1] Аб Тулаку, Джорджия; Яннопулос, Андреас; Николопулос, Димосфенис; Бреста, Панайота; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г.; Контояннис, Христос Г.; Фассеас, Костас; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария И.; Карабурниотис, Джордж (01 августа 2016 г.). «Тревожный фотосинтез: кристаллы оксалата кальция как внутренний источник CO2 в растениях». Физиология растений . 171 (4): 2577–2585 . doi :10.1104/стр.16.00111. ISSN 0032-0889. ПМЦ 4972262 . PMID 27261065. Архивировано из оригинала 2020-04-02 . Получено 2020-10-17 .

[:1-2] Аб Тулаку, Джорджия; Николопулос, Димосфенис; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г.; Контояннис, Христос Г.; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария И.; Карабурниотис, Джордж (2019). «Изменения размера и состава кристаллов оксалата кальция амаранта (Amaranthus Hybridus L.) в условиях нехватки CO2». Физиология Плантарум . 166 (3): 862–872 . doi : 10.1111/ppl.12843. ISSN 1399-3054. PMID 30238994. S2CID 52308323. Архивировано из оригинала 18 октября 2020 г. Получено 17 октября 2020 г.

[3] Гомес-Эспиноза, Ольман; Гонсалес-Рамирес, Даниэль; Бреста, Панайота; Карабурниотис, Джордж; Браво, Леон А. (октябрь 2020 г.). «Разложение кристаллов оксалата кальция у Colobanthus quitnsis в условиях ограничения CO2». Растения . 9 (10): 1307. doi : 10.3390/plants9101307 . ПМК 7600318 . ПМИД 33023238.

[4] Тулаку, Грузия; Яннопулос, Андреас; Николопулос, Димосфенис; Бреста, Панайота; Доцика, Елисавет; Оркула, Мальвина Г.; Контояннис, Христос Г.; Фассеас, Костас; Лиакопулос, Георгиос; Клапа, Мария И.; Карабурниотис, Джордж (01 сентября 2016 г.). «Переоценка растительных «драгоценных камней»: кристаллы оксалата кальция поддерживают фотосинтез в условиях засухи». Сигнализация и поведение растений . 11 (9): e1215793. дои : 10.1080/15592324.2016.1215793. ISSN 1559-2324. ПМК 5155452 . PMID 27471886.