Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Jsou všechny rostliny C4?

 |  15. 3. 2004
 |  Vesmír 83, 127, 2004/3

Velkým objevem „světa C4“ je, že možná žádné rostliny s metabolizmem C3 (k nimž se dosud řadila většina rostlin) neexistují. Zní to skandálně, a proto si to žádá bližší vysvětlení. Britští badatelé J. M. Hibberd (z Cambridžské univerzity) a W. P. Quick (z Univerzity v Sheffieldu) zjistili, že ve stoncích i řapících celeru a tabáku (tradičně typu C3) je podél cévních svazků vrstva buněk s množstvím chloroplastů, tj. buněk schopných intenzivní fotosyntézy. Jak se k nim ale dostane CO2, když v těchto částech rostlin téměř nejsou vzdušné prostory a buňky jsou daleko od povrchu, na němž ani nemusí být průduchy? Protože vědcům tyto buňky připomněly buňky pochev cévních svazků u rostlin C4, začali bádat, zda se také podobně nechovají. A opravdu v nich zjistili mnohonásobně vyšší aktivitu enzymů cyklu C4 než v ostatních částech rostliny (a než běžně u rostlin C3). Jak tyto rostliny CO2 získávají? Musí být zdrojem uhlíku jen anorganický CO2? Aby tomu přišli na kloub, přidali badatelé do substrátu sodu značenou radioaktivním izotopem 14C, a brzy zjistili, že se značený uhlík v těchto buňkách hromadí v organické podobě. Uvedené produkty jsou pak postupně rozváděny po rostlině. Z toho vyvodili, že se rozpuštěný uhličitan pohybuje s vodou v xylému (dřevní části cévních svazků) a odtud je uhličitanový ion přijímán našimi známými buňkami, které cévní svazky obklopují. Postupně však pozorovali, že je takto využit i uhlík pocházející z kořenového dýchání – a recyklyce CO2 je opět znakem metabolizmu C4. Nemusí jít jen o anorganický uhlík, podobně je využit i meziprodukt dýchání – malát.

Podíl této asimilace na celkové fotosyntéze běžných rostlin bude jistě nepatrný. Jestliže se ale prokáže, že to platí pro většinu rostlin, objasní se tím mnoho otázek okolo evoluce syndromu C4 – pak by představoval všeobecně rozšířenou preadaptaci, která se ve specifických podmínkách (při nedostatku CO2, za horka a sucha) může rozvinout do syndromu adaptací anatomicko-biochemicko-fyziologických, nazývaných metabolizmus C4. (Nature 415, 451, 2002)

Ke stažení

RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Jiří Kubásek

RNDr. Jiří Kubásek (*1979) vystudoval Biologickou fakultu Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Na Přírodovědecké fakultě JU se jako doktorand zabýval fyziologií fotosyntézy, rostlinami C4 a mechorosty. Krátce se živil jako statistik v komerční firmě, nyní pracuje v Centru výzkumu globální změny AV ČR.

Doporučujeme

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Ondřej Vrtiška  |  16. 7. 2018
Manželé Hana a Dalimil Dvořákovi se seznámili v laboratoři. A nebylo to naposledy, co zaujetí pro organickou chemii ovlivnilo jejich životy i mimo...
Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

John Smellie  |  16. 7. 2018
Antarktida je rozlehlá pustina pokrytá největším ledovým příkrovem světa, který obsahuje asi 90 % globálních zásob sladké vody. Funguje jako obří...
Ztracený potápník

Ztracený potápník uzamčeno

Josef Lhotský  |  16. 7. 2018
„Konference jsou od toho, abys tam navazoval styky a chlastal,“ řekl mi kdysi… — Povídka proplétající osudy tří velkých postav biologie.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné