Как листьям удается избежать расплавления во время фотосинтеза?

Всем нам известно, что в качестве энергии листья используют солнечный свет, но что же они делают, когда энергия поступает в лист слишком быстро? Представьте себе такую картину: по конвейеру в угольную печь поступают глыбы угля. Если в печи нет устройства, регулирующего ее работу, то слишком большое количество угля приведет, в конечном итоге, к перегреву печи. Растения, в свою очередь, имеют многочисленные цепи обратной связи и регулирующие процессы, способные предотвратить повреждение листа, когда фотоны поступают в него слишком быстро. Ученые штата Вашингтон исследовали один из этих регулирующих процессов, который называется нефотохимическим тушением (НФТ) и опубликовали результаты своих исследований в Протоколах национальной академии наук. Хотя до конца весь процесс НФТ непонятен, но ясно, что благодаря ему, моторы АТФ-синтазы в хлоропласте слабее реагируют на поток поступающих внутрь протонов. Это требует высокой чувствительности к кислотности (pH) люмена (светопоглощающей части хлоропласта) и регулируется в самом начале процесса.

На НФТ также оказывает очень сильное воздействие количество углекислого газа в атмосфере. Эти регулирующие воздействия, взятые вместе, помогают удерживать моторы АТФ-синтазы от перегрузки протонами. Мы уже несколько раз говорили об АТФ-синтазе, крошечных роторных двигателях, которые производят для клетки энергетические пилюли (АТФ). Они приводятся в действие с помощью движущей силы протонов, образуемой в результате фотосинтеза в растениях и метаболизма (обмена веществ) у животных, но в обоих случаях используется солнечный свет.

Тридцать лет назад фотосинтез был для науки «черным ящиком». Ученые лишь немного знали о том, что поступает в растение и что из него выходит, а внутренние процессы, происходящие в хлоропласте, оставались для них тайной. Используя современные лабораторные возможности, в том числе и воспроизведение изображения с точностью до нанометра и Ангстрема, сегодня можно увидеть, что происходящие в растении процессы намного более удивительны, чем это представлялось ранее. Они включают в себя многоуровневое регулирование, обратную связь, автоматическую настройку и управление, и приводятся в действие целой массой молекулярных механизмов и двигателей. Благодаря именно этим процессам листья удерживаются на ветвях, как под палящими лучами августовского солнца, так и холодной темной ночью октября. Любуясь величественной красотой дерев, простирающих свои длинные ветви к небу, многие ли из нас задумываются над тем, что все эти процессы происходят в таких малых масштабах, которые даже трудно рассмотреть под микроскопом?

Источник: www.crev.info





опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта