Сигнальный фотосинтез

Тревожный фотосинтез — это вариант фотосинтеза , при котором оксалата кальция кристаллы действуют как динамические пулы углерода, поставляя углекислый газ ( CO ₂ ) в фотосинтезирующие клетки, когда устьица частично или полностью закрыты. ^[1] Это биохимическое дополнение фотосинтетического механизма является средством облегчения постоянной дилеммы растений: использовать атмосферный CO ₂ для фотосинтеза и терять водяной пар или экономить воду и уменьшать фотосинтез. Функция тревожного фотосинтеза, по-видимому, является скорее вспомогательной по отношению к общей эффективности фотосинтеза. Он поддерживает низкую скорость фотосинтеза, стремясь к поддержанию и фотозащите фотосинтетического аппарата, а не к значительному увеличению количества углерода. ^[2]

История

Процесс тревожного фотосинтеза был впервые обнаружен на Amaranthus Hybridus растении из свинины в 2016 году, когда листья A. Hybridus подверглись воздействию засухи или экзогенному внесению абсцизовой кислоты . То же исследование показало аналогичные результаты на Dianthus chinensis , Pelargonium peltatum и Portulacaria afra в условиях стресса, вызванного засухой. растениях ^[1] В 2018 г. процесс тревожного фотосинтеза был обнаружен у A. Hybridus растений _{в условиях контролируемого CO 2} голодания. ^[2] В 2020 году доказательства этого процесса были продемонстрированы на антарктическом экстремофильном растении Colobanthus quitnsis в условиях ограничения CO ₂ . ^[3]

Механизм

В условиях стресса (например, при дефиците воды) оксалат, высвобождаемый из кристаллов оксалата кальция, преобразуется в CO ₂ под действием оксалатоксидазы фермента , и образующийся CO ₂ может поддерживать реакции цикла Кальвина . 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 вариацию фотосинтеза, которая должна быть добавлена к уже известным путям C4 и CAM . Однако тревожный фотосинтез, в отличие от этих путей, действует как биохимический насос, собирающий углерод из внутренней части органа (или из почвы), а не из атмосферы.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б 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 августа 2016 г.). «Тревожный фотосинтез: кристаллы оксалата кальция как внутренний источник CO ₂ в растениях» . Физиология растений . 171 (4): 2577–2585. дои : 10.1104/стр.16.00111 . ISSN 0032-0889 . ПМЦ 4972262 . ПМИД 27261065 . Архивировано из оригинала 02 апреля 2020 г. Проверено 17 октября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Тулаку, Грузия; 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 CO ₂ голодания» . Физиология Плантарум . 166 (3): 862–872. дои : 10.1111/чел.12843 . ISSN 1399-3054 . ПМИД 30238994 . S2CID 52308323 . Архивировано из оригинала 18 октября 2020 г. Проверено 17 октября 2020 г.
^ Гомес-Эспиноза, Ольман; Гонсалес-Рамирес, Даниэль; Бреста, Панайота; Карабурниотис, Джордж; Браво, Леон А. (октябрь 2020 г.). «Разложение кристаллов оксалата кальция в Colobanthus quitnsis в условиях ограничения CO ₂ » . 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 . ПМИД 27471886 .

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

[:0-1] Jump up to: ^а ^б 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 августа 2016 г.). «Тревожный фотосинтез: кристаллы оксалата кальция как внутренний источник CO ₂ в растениях» . Физиология растений . 171 (4): 2577–2585. дои : 10.1104/стр.16.00111 . ISSN 0032-0889 . ПМЦ 4972262 . ПМИД 27261065 . Архивировано из оригинала 02 апреля 2020 г. Проверено 17 октября 2020 г.

[:1-2] Jump up to: ^а ^б Тулаку, Грузия; 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 CO ₂ голодания» . Физиология Плантарум . 166 (3): 862–872. дои : 10.1111/чел.12843 . ISSN 1399-3054 . ПМИД 30238994 . S2CID 52308323 . Архивировано из оригинала 18 октября 2020 г. Проверено 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 в Colobanthus quitnsis в условиях ограничения CO ₂ » . 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 . ПМИД 27471886 .

[1]

[2]

[3]

[4]