Ćwiczenia z przepisywania, wklepywania i zapamiętywania. Lekturę wypożyczyłem ponieważ już kiedyś ja czytałem rewelacyjnie autor rozjaśnił mroki mojego umysłu wypełnionego miliardoleciami pustki.
Cząsteczka, która stworzyła świat
Przełożyła
Joanna Gliwicz
Wyd. Prószyński i S-ka
Strona 87
O wiele bardziej skutecznym mechanizmem regulacji poziomu tlenu w atmosferze mogło być szczególne sprzężenie zwrotne, występujące w samych roślinach, które w pewnych okolicznościach hamuje ich wzrost i produkcje, a nawet całkiem zatrzymuje ich rozwój. Zjawisko to znane jest jako fotooddychanie (lub fotorespiracja), i w odróżnieniu od mitochondrialnego oddychania zachodzi tylko przy dopływie światła. Fizjologiczne znaczenie tego procesu jest zagadką. W uproszczeniu fotooddychanie polega na tym, iż roślina pobiera tlen i wydala dwutlenek węgla, tak jak przy normalnym oddychaniu (stąd nazwa zjawiska), ale nie uzyskuje w tym procesie energii. Co więcej, w odróżnieniu od zwykłego oddychania, proces fotorespiracji konkuruje z reakcją fotosyntezy o pewien enzym niezbędny w obu procesach. Jest nim enzym rubisco (jego nazwa jest akronimem pełnej nazwy chemicznej tego związku, czyli ribulose-1, 5-bisphoasphate carboxylase). W wyniku tej konkurencji wydajność fotosyntezy spada, co spowalnia wzrost roślin.
Rubisco wiąże w procesie fotosyntezy dwutlenek węgla i włącza go w powstającą cząsteczkę węglowodoru. Przez niektórych naukowców nie bez powodu uważany jest za najważniejszy enzym na świecie, z pewnością jest enzymem najbardziej rozpowszechnionym. Rubisco jest niezastąpiony w procesie fotosyntezy, ale sprawia on także pewne kłopoty. Otóż jest to enzym mało wybiórczy. Niemal równie chętnie przyłącza zarówno dwutlenek węgla, jak i tlen. Kiedy rubisco łączy się z cząsteczką dwutlenku węgla - swoją prawowitą połowicą - roślina robi z węgla właściwy użytek, budując cukry, tłuszcze i białka. Kiedy jednak rubisco wiąże się ze swoją tymczasową wybranką - cząsteczką tlenu, wiele innych enzymów włącza się w łańcuch niepotrzebnych reakcji biochemicznych, których efekt jest zerowy. Ten łańcuch reakcji, pozbawiający roślinę energii, spowalnia jej wzrost, tak jak złe prowadzenie polityka utrudnia jego karierę.
Tempo fotooddychania wzrasta wraz z temperaturą otoczenia i ze zwiększeniem dostępności tlenu. W ciepłym i bogatym w tlen powietrzu wzrost roślin zatrzymuje się. W tropikach, również przy normalnym składzie powietrza, takie niewłaściwe gospodarowanie zasobami może obniżyć tempo wzrostu roślin nawet o 40 procent. Fotooddychanie przynosi tam duże duże straty w plonach roślin uprawnych, ale są one ma ogół kompensowane innymi korzystnymi dla produkcji roślinnej czynnikami, takimi jak obfite tropikalne deszcze czy długi sezon wegetacyjny.
Fotooddychanie, mimo swej nieużyteczności, jest powszechnym zjawiskiem u roślin, chociaż niektóre z nich rozwinęły mechanizmy obniżające jego szkodliwość. Z nieznanych względów proces ten utrzymał się w ewolucji, co oznacza, że jest potrzebny. Gdyby przynosił same szkody, zostałby niewątpliwie wyeliminowany w ewolucyjnej walce o przeżycie. Argumentacja ta znajduje potwierdzenie w fakcie, że wiele wiele wysiłków - podyktowanych względami komercyjnymi, a także uczciwym dążeniem do podniesienia efektywności upraw w krajach rozwijających się - zmierzających do wyhodowania roślin, które nie przeprowadzają fotooddychania, nie przyniosło rezultatu. Co ciekawe, te genetycznie zmodyfikowane rośliny, nie potrafiły żyć w powietrzu o normalnym składzie, natomiast świetnie dawały sobie radę w powietrzu bogatym w dwutlenek węgla, a ubogim w tlen. Można stąd wnioskować, że fotooddychanie daje pewien rodzaj ochrony przed toksycznością tlenu. To by tłumaczyło, dlaczego fotooddychanie nie jest konieczne przy niskim poziomie tlenu, a staje się niezbędne przy normalnej lub podwyższonej zawartości tego gazu. Jednak bez względu na to, jaka była geneza fotooddychania, jego skutkiem jest hamowanie wzrostu roślin przy wysokim poziomie tlenu.
Koniec odcinka
Ciąg dalszy nastąpi
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz