fbpx
Foto: Unsplash/Ilustracija

ZNANSTVENICI U ŠOKU! ‘BILJKE DONOSE TAJNE ODLUKE’: Prvi dokaz da biljke same upravljaju procesima, otkriće krši do sada poznata pravila biokemije

Autor: L.B.

Istraživači su upravo otkrili do sada nepoznati proces koji daje smisao ‘tajnim odlukama’ koje biljke donose kada ispuštaju ugljik natrag u atmosferu.

“Otkrili smo da biljke kontroliraju svoje disanje na način koji nismo očekivali, kontroliraju koliko ugljika iz fotosinteze zadržavaju za izgradnju biomase pomoću metaboličkog kanala”, rekao je za ScienceAlert biljni biokemičar sa Sveučilišta Western Australia Harvey Millar.

“Ovo se događa upravo kao korak prije nego što odluče spaliti spoj zvan piruvat kako bi stvorili i otpustili CO2 natrag u atmosferu.”


‘Piruvat je zadnja točka za odluku’

Ako se prisjetite biologije u srednjoj školi, možda ćete se sjetiti da tijekom fotosinteze biljke proizvode šećer ili saharozu. Biljka obično proizvodi višak saharoze; neki su pohranjeni, neki degradirani. To se zove ciklus citrične kiseline (ili trikarboksilne kiseline) i jednako je važan za život.

Kao dio ovog ciklusa, saharoza, koja ima dvanaest ugljikovih atoma, razgrađuje se na glukozu sa šest ugljikovih atoma. Zatim se glukoza razbije u piruvat, koji ima tri ugljika. Korištenje piruvata za energiju proizvodi ugljik kao otpadni proizvod, pa se u ovom trenutku u tvornici donosi ‘odluka’.

“Piruvat je zadnja točka za odluku”, rekao je Millar.

Talova grbaštica

“Može ga spaliti i osloboditi CO2, ili ga možete koristiti za izgradnju fosfolipida, uskladištenih biljnih ulja, aminokiselina i drugih stvari koje su biljkama potrebne za proizvodnju biomase.”

Do otkrića je došlo tijekom rada na klasičnom biljnom modelu organizma zvanom Talova grbaštica, mišje uho ili arabidopsis  (Arabidopsis thaliana). Riječ je o je maloj cvjetnici porijeklom iz Euroazije. Ova bijka je jestiva za ljude.

Istraživači, predvođeni molekularnim znanstvenikom Sveučilišta Zapadne Australije Xuyen Leom, označili su piruvat s C13 (izotop ugljika) kako bi pratili gdje se pomiče tijekom ciklusa limunske kiseline i otkrili da se piruvat iz različitih izvora koristi različito.




Otkriće krši do sada znana pravila biokemije

To znači da biljka zapravo može pratiti izvor piruvata i djelovati u skladu s tim, birajući hoće li ga osloboditi ili zadržati u druge svrhe.

“Otkrili smo da transporter na mitohondrijima usmjerava piruvat na disanje kako bi oslobodio CO2, ali piruvat proizveden na druge načine zadržavaju biljne stanice kako bi izgradile biomasu – ako je transporter blokiran, biljke tada koriste piruvat iz drugih puteva za disanje”, rekao je Le .

“Uvezeni piruvat bio je preferirani izvor za proizvodnju citrata.”




Ova sposobnost donošenja odluka, sugerira tim, krši normalna pravila biokemije, gdje je obično svaka reakcija natjecanje i procesi ne kontroliraju kamo ide proizvod.

‘Prvi dokaz da biljka upravlja ovim procesom’

“Metaboličko kanaliziranje krši ova pravila otkrivajući reakcije koje se ne ponašaju ovako, već su određene odluke u metaboličkim procesima koji su zaštićeni od drugih reakcija”, kaže Millar.

“Ovo nije prvi metabolički kanal koji je ikada pronađen, ali su relativno rijetki, a ovo je prvi dokaz da biljka upravlja ovim procesom u disanju.”

Iako su biljke divni spremnici CO2 – same šume pohranjuju oko 400 gigatona ugljika – ne čuva se svaka molekula CO2 koju biljke uzmu. Otprilike polovica ugljičnog dioksida koji biljke apsorbiraju vraća se u atmosferu.

Fascinantna pomoć našim problemima s klimatskim promjenama

Mogućnost da se natjera biljke da pohrane malo više ugljičnog dioksida u ovom procesu mogao bi biti fascinantan način pomoći našim problemima s klimatskim promjenama.

„Dok razmišljamo o izgradnji i uzgoju biljaka za budućnost – ne bismo trebali razmišljati samo o tome kako one mogu biti dobra hrana i hrana za naše zdravlje, već i mogu li biti dobri skladištari ugljika za zdravlje atmosfere o kojoj svi ovisimo”, rekao je Millar.

Takva zaštita budućnosti tek dolazi, budući da su istraživači tek sada otkrili ovaj biokemijski proces koji je u pozadini. Ali ako možemo oteti način na koji biljke donose odluke o skladištenju ugljika, to bi mogao biti jedan dio veće slagalice ublažavanja klimatskih promjena.

Istraživanje je objavljeno u Nature Plants.

Autor:L.B.
Komentari odražavaju stavove njihovih autora, ali ne nužno i stavove portala Dnevno.hr. Molimo čitatelje za razumijevanje te suzdržavanje od vrijeđanja, psovanja i vulgarnog izražavanja. Portal Dnevno.hr zadržava pravo obrisati komentar bez najave i/li prethodnog objašnjenja.