№10 октябрь 2024

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Секретный фотосинтез

Согласно школьным учебникам, фотосинтез — процесс, при котором растения используют энергию света и создают органические вещества, выделяя при этом кислород и поглощая углекислый газ. Однако известны фотосинтетические процессы, при которых кислород не выделяется и углекислый газ не поглощается, синтезируются лишь молекулы АТФ, — это так называемый аноксигенный фотосинтез. Количественная оценка таких процессов вызывает у исследователей споры. Ранее в основном считалось, что доля аноксигенного фотосинтеза в общем фотосинтезе высших растений невелика. Однако недавние исследования сотрудников Южного федерального университета (ЮФУ) совместно с сотрудниками Российского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов показали, что аноксигенный фотосинтез сильно недооценён и может преобладать в листьях растений.

Вечнозелёное растение Dracaena fragrans L. Произрастает в Африке и Центральной Америке. На листьях растения чередуются светлые и интенсивно-зелёные полосы. Фото Елены Артемовой, Центральный сибирский ботанический сад СО РАН.

Исследования вели на пёстролистных растениях драцены (Dracaena fragrans L.), выращенных в теплице Ботанического сада Южного федерального университета. Листья драцены имеют светло-зелёные и тёмно-зелёные полосы (сектора). Будучи теневыносливой, она способна выживать в широком диапазоне световой среды. В работе биологи использовали методы импульсной флуориметрии и разработанный в ЮФУ новый метод Фурье-фотоакустической спектрометрии.

В результате экспериментов выяснилось, что светло-зелёные сектора листьев содержат хлорофилла в 7,5 раза меньше, чем «обычные» зелёные участки, — 30 и 225 мг/м2 соответственно. Однако и те и другие поглощают углекислый газ и выделяют кислород с одинаковой скоростью — все параметры фотосинтеза были очень близки. Учёные предположили и получили соответствующие данные, что такое противоречие связано с тем, что в тёмно-зелёных участках хлорофилл задействован преимущественно в аноксигенном фотосинтезе. В светло-зелёных секторах часть аноксигенного фотосинтеза утрачивается, тогда как обычный, оксигенный фотосинтез остаётся неизменным.

Биологи пока не могут ответить на вопрос, зачем растениям аноксигенный фотосинтез, и выдвинули рабочее предположение, что он необходим для их защиты от избытка света. Для подтверждения этого предположения требуются дальнейшие исследования.

Полученные данные бы-ли представлены в серии публикаций в разных ведущих научных журналах, по-следняя из которых вышла в журнале «Plant Physiology and Biochemistry».

Работы поддержаны грантом Российского научного фонда.

По информации пресс-службы ЮФУ.

Другие статьи из рубрики «Вести из лабораторий»

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве. Подробнее