Les plantes semblent enfreindre les règles de la biochimie en prenant des « décisions secrètes »

Des chercheurs viennent de découvrir un processus jusque-là inconnu qui a du sens pour les « décisions secrètes » que prennent les plantes lorsqu’elles libèrent du carbone dans l’atmosphère.

« Nous avons découvert que les plantes contrôlent leur respiration d’une manière à laquelle nous ne nous attendions pas, elles contrôlent la quantité de carbone de la photosynthèse qu’elles retiennent pour construire la biomasse en utilisant le canal métabolique », a déclaré un biochimiste des plantes à l’Université d’Australie-Occidentale. Harvey Millar dit ScienceAlert.

« Cela se produit correctement comme une étape avant qu’ils ne décident de brûler un composé appelé pyruvate pour fabriquer et libérer du dioxyde de carbone2 retour à l’atmosphère. »

Si vous pensiez à la biologie au lycée, vous vous souvenez peut-être que lors de la photosynthèse, les plantes fabriquent du sucre ou du saccharose. La plante produit généralement un excès de saccharose ; Certains sont stockés, d’autres sont dégradés. C’est appelé Cycle de l’acide citrique (ou acide carboxylique), C’est tout aussi important pour la vie.

Dans le cadre de ce cycle, le saccharose, qui a douze carbones, est décomposé en glucose à six carbones. Le glucose est ensuite décomposé en pyruvate, qui contient trois atomes de carbone. L’utilisation du pyruvate à des fins énergétiques produit du carbone en tant que déchet, de sorte que la « décision » est prise à ce stade de l’usine.

« Le pyruvate est le point final pour prendre une décision », a déclaré Millar à ScienceAlert.

« Vous pouvez le brûler et libérer du monoxyde de carbone2Ou, vous pouvez l’utiliser pour fabriquer des phospholipides, des huiles végétales, des acides aminés et d’autres choses dont vous avez besoin pour fabriquer de la biomasse. « 

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Cette découverte est survenue en travaillant sur un organisme végétal classique appelé le cresson de thali (Arabidopsis Thaliana). Les chercheurs, dirigés par le scientifique moléculaire des plantes de l’Université d’Australie-Occidentale Xuyen Le, ont marqué le pyruvate avec du C13 (un isotope du carbone) pour suivre où il a été transformé au cours du cycle de l’acide citrique, et ont découvert que le pyruvate de différentes sources était utilisé différemment.

Cela signifie que la plante peut en fait retracer la source du pyruvate et agir en conséquence, en choisissant de le libérer ou de s’y tenir à d’autres fins.

« Nous avons découvert qu’un transporteur dans les mitochondries dirige le pyruvate dans la respiration pour libérer du dioxyde de carbone2mais le pyruvate fabriqué par d’autres moyens est retenu par les cellules végétales pour construire la biomasse – si le transporteur est bloqué, les plantes utilisent le pyruvate à partir d’autres voies de respiration. dit Lou.

« Le pyruvate importé était la source préférée pour la production de citrate. »

L’équipe suggère que cette capacité à prendre des décisions enfreint les règles normales de la biochimie, où généralement chaque réaction est une compétition et les processus ne contrôlent pas la destination d’un produit.

« La directive métabolique enfreint ces règles en révélant des réactions qui ne se comportent pas comme telles, mais sont des décisions spécifiques dans les processus métaboliques qui sont protégées des autres réactions », explique Millar.

« Ce n’est pas le premier canal métabolique qui ait jamais été trouvé, mais c’est relativement rare, et c’est la première preuve d’un canal qui contrôle ce processus respiratoire. »

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Bien que les plantes soient de merveilleux réservoirs de dioxyde de carbone2 – les forêts Il ne stocke qu’environ 400 gigatonnes de carbone Toutes les molécules ne sont pas du monoxyde de carbone2 Qui sont absorbés par les plantes puis conservés. Environ la moitié du dioxyde de carbone absorbé par les plantes est rejetée dans l’atmosphère.

Pouvoir amener les plantes à stocker un peu plus de dioxyde de carbone dans le processus pourrait être un excellent moyen de nous aider Changement climatique malheurs.

« Lorsque nous pensons à construire et à élever des plantes pour l’avenir, nous ne devons pas seulement penser à la façon dont elles peuvent être de bons aliments et de la nourriture pour notre santé, mais aussi si elles peuvent être de bons dépôts de carbone pour la santé de l’atmosphère que nous avons tous. dépend », a déclaré Millar à ScienceAlert.

Une telle optimisation future est encore à venir, car les chercheurs viennent de découvrir que ce processus biochimique est retardé avec lui. Mais si nous pouvons détourner la façon dont les plantes prennent des décisions sur le stockage du carbone, cela pourrait faire partie du plus grand puzzle de l’atténuation du changement climatique.

La recherche a été publiée dans plantes naturelles.

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