Quang có lẽ là khía cạnh nổi tiếng nhất của hóa sinh thực vật. Nó cho phép thực vật, tảo, vi khuẩn và chọn để chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng mặt trời vào ban ngày thành năng lượng hóa học dưới dạng các đường và tinh bột (cũng như dầu và protein), và nó liên quan đến việc lấy carbon dioxide từ không khí và giải phóng oxy có nguồn gốc từ các phân tử nước. Các sinh vật quang trải qua các loại phản ứng sinh hóa vào ban đêm, khi họ tạo ra năng lượng bằng cách phá vỡ những đường và tinh bột đã được lưu trữ trong ngày.
Tế bào thường xuyên phải đối mặt với điều kiện oxy thấp vào ban đêm, khi không có quang hợp giải phóng oxy vào không khí và tất cả quang hợp và không quang hợp sinh vật trong môi trường được hô hấp oxy.
Khi điều này xảy ra, một số sinh vật như tảo đơn bào Chlamydomonas có thể tạo ra tế bào năng lượng từ sự phân hủy của các loại đường mà không chiếm oxy. Họ làm điều này bằng cách sử dụng một loạt các con đường lên men, tương tự như những người sử dụng nấm men để tạo ra rượu. Mặc dù quan trọng đối với sự tồn tại của sinh vật dưới nước và trên cạn phổ biến được tìm thấy trên khắp hành tinh, nhiều chi tiết liên quan đến quá trình tạo năng lượng oxy thấp này chưa rõ ràng.
Công việc mới từ một nhóm bao gồm Wenqiang Yang Carnegie và Arthur Grossman, và phối hợp với Matt Posewitz tại Trường Mỏ Colorado, hones ở trên các con đường sinh hóa cơ bản sự linh hoạt đặc biệt của Chlamydomonas trong việc đáp ứng các điều kiện oxy và oxy thấp. Khác Carnegie đồng tác giả bao gồm Claudia Catalanotti, Tyler Wittkopp, Luke Mackinder, và Martin Jonikas. Nó được xuất bản bởi The Plant Cell .
Trong một quá trình gian khổ và chính xác bước-by-step, nhóm nghiên cứu sử dụng một loạt các đột biến được tạo đặc biệt để xác định tầm quan trọng của hai chi nhánh giống hệt nhau của con đường lên men được đặt trong các ngăn khác nhau trong tế bào, cả hai được cho là cần thiết để tối , quá trình lên men có lượng oxy thấp trong Chlamydomonas . Các con đường phụ thuộc vào bốn loại protein, PAT1 và PAT2 và ACK1 và ACK2.
ACK1 và PAT2 đang nằm trong một phần của tế bào thực vật được gọi là lục lạp, mà là ngăn nơi quang hợp diễn ra. ACK2 và PAT1 nằm trong ty thể, bào quan trong tế bào thực vật và động vật nơi sự cố đường diễn ra.
“Đáng ngạc nhiên, chúng tôi thấy rằng con đường lục lạp là nhiều hơn nữa quan trọng hơn con đường ty thể để duy trì sự trao đổi chất lên men, mặc dù tạo ra năng lượng từ sự phá vỡ xuống đường thường được coi là một quá trình ti thể,” Grossman nói.
Hơn thế nữa, họ thấy rằng mặc dù những con đường PAT- và ACK kiểm soát thực sự là rất quan trọng để tạo ra năng lượng dưới những điều kiện, và để sản xuất một chất chuyển hóa quan trọng được gọi là acetate, có vẻ như là chưa được khám phá khác con đường sinh hóa được tham gia vào quá trình này cũng và có khả năng chọn lên ít nhất một số slack trong hệ thống.
“Hệ thống này cần làm việc nhiều hơn, đặc biệt là nếu chúng ta sẽ hiểu được cách thức mà các chu kỳ ngày đêm và nồng độ oxy môi trường ảnh hưởng đến năng suất của các sinh vật quang trên hành tinh của chúng tôi, “Grossman nói thêm.
Read more at: http://phys.org/news/2014-11-biochemistry-algae-night.html#jCp
Leave a Reply