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      植物如何預(yù)防氧化應(yīng)激
      
			
      
				2019-06-17 10:04:51
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      當(dāng)光合作用期間植物吸收過量的光能時(shí)，會產(chǎn)生有害的活性氧。這些活性氧物質(zhì)分解蛋白質(zhì)和膜等重要結(jié)構(gòu)，阻止它們正常運(yùn)作。研究人員發(fā)現(xiàn)植物使用的系統(tǒng)可以預(yù)防氧化應(yīng)激并安全地進(jìn)行光合作用。由MIYAKE Chikahiro副教授(神戶大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究生院)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組做了這一發(fā)現(xiàn)，并在11種期刊上發(fā)表了報(bào)道。
      

      植物如何預(yù)防氧化應(yīng)激
      

      的光能量使用最光合作用生物體中的太陽光的25-50%是飽和的。換句話說，它們經(jīng)常暴露于比光合作用所需的更多光能。當(dāng)葉子被過量的光能照射時(shí)，進(jìn)行光合作用的葉綠體很容易受到氧化應(yīng)激并停止光合作用。
      

      此前這個(gè)團(tuán)隊(duì)是第一個(gè)明確活性氧的背后的機(jī)制物種?；谶@些結(jié)果，他們開發(fā)了人工誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的“脈沖方法”。他們發(fā)現(xiàn)了P700氧化系統(tǒng)，植物用它來抑制活性氧的產(chǎn)生。
      

      P700是光系統(tǒng)I反應(yīng)中心的葉綠素，是將氧轉(zhuǎn)化為活性氧的粒子。自20世紀(jì)80年代后期以來，科學(xué)家們就知道在太陽光充足的環(huán)境中可以看到P700氧化，但這個(gè)團(tuán)隊(duì)是第一個(gè)定義它的角色。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，P700氧化對于藍(lán)藻(高等植物葉綠體的祖先)的生長至關(guān)重要，并且它還在藻類，苔蘚，蕨類植物，裸子植物和被子植物中發(fā)揮作用。
      

      當(dāng)氧化的P700(P700 +)在P700氧化系統(tǒng)中積聚時(shí)，它會降低光刺激P700(P700 *)的比例。P700 *通過向氧氣提供電子，產(chǎn)生超氧自由基或產(chǎn)生三重P700來產(chǎn)生活性氧，從而為氧氣提供光能。P700的積累通過光合電子傳遞系統(tǒng)抑制活性氧物質(zhì)的產(chǎn)生。研究小組還澄清了光合作用生物體獲得的兩種策略，使P700氧化系統(tǒng)能夠發(fā)揮作用并積累P700 +。
      

      P700氧化系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)及其作用表明，光合生物使用該系統(tǒng)作為在室外環(huán)境中必不可少的生理功能。當(dāng)光合生物共有時(shí)，該系統(tǒng)在存在過量光能時(shí)(由強(qiáng)烈陽光，干旱或缺乏營養(yǎng)物質(zhì)引起的環(huán)境脅迫引起)開始起作用。結(jié)果，P700被氧化生成P700 +。當(dāng)P700發(fā)生氧化時(shí)，這表明由于太陽光也會產(chǎn)生危險(xiǎn)的活性氧。
      

      該小組專注于生產(chǎn)P700 +作為活性氧物種的警示標(biāo)志，并正在開發(fā)檢測P700 +的設(shè)備。監(jiān)測P700 +可以及早發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激風(fēng)險(xiǎn)。使用脈沖法處理活性氧物種的生產(chǎn)可以使科學(xué)家們評估植物對活性氧物種的抗性。該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)調(diào)查這些途徑。
      
			

			
        
      
			
      
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