Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Jsme o krok dále na cestě k rozšíření C4 fotosyntézy do C3 kulturních plodin

 |  3. 5. 2013
 |  Vesmír 92, 264, 2013/5

Aby lidstvo v polovině 21. století nehladovělo, měly by se do té doby asi o polovinu zvýšit výnosy hlavních zemědělských plodin, zejména rýže a pšenice.

Rozhodující roli při tomto zvýšení by mohla hrát fotosyntéza typu C4, o které ve Vesmíru podrobně psal Jiří Kubásek (Vesmír 91, 35, 2012/1; 91, 92, 2012/2 a 91, 146, 2012/3). Její podstatou je – ve srovnání s běžnější C3 fotosyntézou – efektivnější fixace oxidu uhličitého, a to v důsledku jeho prefixace za vzniku dikarboxylových kyselin se čtyřmi atomy uhlíku (odtud název). Tento oxid uhličitý je uvolňován v blízkosti organel fotosyntézy – chloroplastů – specializovaného typu (nebo přímo v nich), v kterých se díky tomu zvyšuje jeho koncentrace, a tím je potlačeno vázání kyslíku klíčovým enzymem fixace oxidu uhličitého ribulóza bisfosfát karboxylázou/oxygenázou.

Existují i C4 rostliny, které prefixaci i konečnou fixaci oxidu uhličitého zvládnou v týchž buňkách (viz Vesmír 83, 487, 2004/9). Všechny ekonomicky významné kulturní plodiny s C4 fotosyntézou, např. kukuřice, k tomu však potřebují listy se dvěma různými fotosyntetizujícími pletivy (tkáněmi): pochvami cévních svazků a mezofylem ležícím mezi těmito pochvami. Pochvy cévních svazků se označují BS (z anglického bundle sheaths) a mají je rostliny C4 i C3. U C4 rostlin jsou cévní svazky uspořádány hustě blízko sebe a BS jsou vzájemně odděleny vždy jen dvěma buňkami mezofylu. Na rozdíl od C3 rostlin jejich buňky vždy obsahují nápadné chloroplasty, v kterých probíhá konečná fixace oxidu uhličitého. Listy C4 rostlin mají na příčném řezu charakteristickou věnčitou stavbu, tradičně označovanou termínem Kranz Anatomie.

Nyní vidíte 35 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Botanika
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Jaromír Kutík

Doc. RNDr. Jaromír Kutík, CSc., (*1948) vystudoval fyziologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Jako emeritus se na této fakultě věnuje zejména rostlinné cytologii.

Doporučujeme

Oprava zakoktaných genů

Oprava zakoktaných genů audio

Jaroslav Petr  |  24. 2. 2018
Syndrom křehkého chromozomu X patří k nejčastějším dědičným chorobám vyvolávajícím poruchy mentálního vývoje. Gen uspaný „zakoktáním“ genetického...
Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné