hrvatski

MOŽE LI SE C4 FOTOSINTEZA ODVIJATI U JEDNOJ STANICI?

Do nedavno, provođenje C4 fotosinteze povezivano je isključivo s biljkama koje imaju dva oblika fotosintetskih stanica, mezofilne stanice i stanice žilnog ovoja, onosno Kranz anatomiju. Otkrićem tri vrste iz roda Chenopodiaceae, Bienertia cycloptera, Bienertia sinuspersici, i Suaeda aralocaspica, koje nemaju navedenih struktura, a ipak provode C4 fotosintezu, ustanovljeno je da je za C4 mehanizam dovoljna jedna stanica koja posjeduje dvije dobro odijeljene regije. Kod roda Bienertia to su periferni i centralni odjeljak, a kod roda Suaeda distalni i proksimalni odjeljak. Ovi odjeljci funkcionalno su analogni stanicama u Kranz anatomiji i omogućuju kompartimetizaciju organela, posebice dimorfnih kloroplasta te fotosintetskih enzima. Međutim smještaj dimorfnih kloroplasta kod ovih biljaka različit je nego kod biljaka s uobičajenom C4 fotosintezom što se objašnjava njihovom ulogom u zadovoljavanju energetskih potreba stanice. Za održavanje cjelokupne stanične organizacije odgovorni su elementi citoskeleta – guste mreže aktinskih niti i mikrotubula. Kontrola C4 ciklusa temelji se na regulaciji aktivnosti enzima fosfoenolpiruvat karboksilaze (PEPC). Ta regulacija može biti alosterička ili regulacija fosforilacijom. PEPC izoenzime nalazimo i kod C3 biljaka pa ovaj enzim ima veliku ulogu u utvrđivanju evolucije C4 biljaka. Uspoređivanjem PEPC izoenzima utvrđeno je da je C4 fotosinteza najvjerojatnije evoluirala iz C3 fotosinteze prije oko 25 – 32 milijuna godina. Zanimanje za C4 fotosintezu, osobito jednostaničnu, proizlazi iz činjenice da su biljke koje posjeduju ovaj mehanizam otpornije na ekstremne okolišne uvjete, pa bi njegova uspješna ugradnja u uobičajene C3 žitarice značile veliki napredak u svjetskom uzgoju usjeva.

c4 fotosinteza; Bienertia; Suaeda

nije evidentirano