World

Jalur Sangat Penting untuk Aktivasi Enzim yang Tergantung Cahaya, Fotosintesis pada Daun, Pertumbuhan Tanaman Normal [Study]


Fotosintesis adalah salah satu reaksi kimia yang paling penting, tidak hanya untuk tanaman, tetapi untuk seluruh planet. Dampak, dan dengan demikian signifikansinya, dari fotosintesis tidak dapat dilebih-lebihkan.

Akibatnya, tidak mengherankan jika penelitian ilmiah telah lama terpikat oleh respons dan fenomena fisik yang terjadi selama fotosintesis.

Jalur ferredoxin/thioredoxin (Fd/Trx) adalah salah satunya.

Menyinari cahaya baru tentang pentingnya fotosintesis kritis

daun-daun

(Foto: Vadim L/Unsplash)


Jalur Fd/Trx yang ditemukan sekitar setengah abad yang lalu, telah lama dikreditkan dengan mengatur banyak reaksi yang bergantung pada cahaya di kloroplas, organ di daun tempat fotosintesis terjadi, menurut ScienceDaily.

Jalur Fd/Trx telah lama dianggap sangat penting bagi tanaman karena mengaktifkan beberapa enzim dalam kloroplas sebagai respons terhadap cahaya.

Namun, asumsi ini dipertanyakan karena dua alasan.

Yang pertama adalah karena jalur lain di daun telah ditemukan yang juga dapat mengaktifkan enzim kloroplas.

Alasan kedua adalah belum ada penelitian yang dilakukan untuk menyelidiki bagaimana penekanan jalur Fd/Trx mempengaruhi tanaman.

Untuk mengatasi masalah ini, tim peneliti Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) yang dipimpin oleh Associate Professor Keisuke Yoshida menggunakan teknologi CRISPR/Cas9 untuk membuat spesimen mutan tanaman Arabidopsis thaliana.

Spesimen ini dimodifikasi secara genetik untuk memiliki jalur Fd/Trx yang benar-benar rusak.

“Dengan mengembangkan model dengan jalur Fd/Trx yang rusak, kami mampu mengungkap signifikansi biologisnya yang sebenarnya pada tumbuhan, yang telah menghasilkan beberapa penemuan menarik,” kata Dr. Yoshida.

Makalah ini diterbitkan dalam Journal of Biological Chemistry.

Para peneliti membandingkan spesimen mutan baru dengan tanaman yang tidak bermutasi untuk melihat apa yang berbeda dan dengan demikian memahami dampak dari jalur Fd/Trx.

Para peneliti memeriksa keadaan enzim dalam kloroplas setelah menyinari tanaman dengan intensitas cahaya yang berbeda untuk menilai peran jalur dalam mengaktifkan reaksi yang bergantung pada cahaya di kloroplas.

Enzim di tanaman liar yang tidak bermutasi telah bergeser dari keadaan teroksidasi menjadi keadaan tereduksi.

Namun, pada tanaman yang bermutasi, tidak ada enzim yang mengubah keadaannya.

Selain itu, tanaman yang bermutasi memiliki kloroplas yang berkembang secara tidak normal dan berkurangnya kemampuan untuk berfotosintesis.

Pada galur mutan, ATP sintase adalah satu-satunya enzim yang menunjukkan respons reduksi.

Enzim ini sangat penting untuk sintesis ATP, molekul yang menyimpan energi di semua makhluk hidup. Aktivasi ATP sintase terjadi melalui beberapa jalur dan tidak terpengaruh oleh jalur Fd/Trx yang rusak.

Singkatnya, para peneliti menemukan bahwa jalur Fd/Trx diperlukan untuk banyak reaksi aktivasi enzim yang bergantung pada cahaya pada daun.

Jalur Fd/Trx juga penting untuk fotosintesis, yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman normal.

Baca juga: Pertumbuhan Pohon Tidak Sepenuhnya Bergantung pada Fotosintesis: Studi Baru

Peran penting fotosintesis

Fungsi utama fotosintesis adalah mengubah energi matahari menjadi energi kimia dan kemudian menyimpan energi kimia itu untuk digunakan nanti, menurut Universitas Michigan.

Proses ini menggerakkan sebagian besar sistem kehidupan di planet ini. Ini tidak efisien menurut standar rekayasa manusia, tetapi berhasil.

Fotosintesis terjadi di kloroplas, yang merupakan bagian dari sel. Kimia dan fisika itu rumit.

Sangat rendah hati untuk berpikir bahwa energi dalam tubuh kita menempuh jarak 93 juta mil hanya dalam waktu delapan menit, dan bahwa kehidupan telah memasuki aliran energi itu.

Energi itu terikat dalam sistem biologis untuk waktu yang singkat sebelum melanjutkan perjalanannya menuju kegelapan ruang angkasa.

Proses respirasi, yang menarik dan bukan kebetulan, memecah molekul glukosa. Respirasi terjadi di hampir semua sel makhluk hidup.

Energi yang dilepaskan tersebut kemudian digunakan untuk berbagai aktivitas metabolisme, termasuk energi yang dibutuhkan untuk membaca artikel ini.

Respirasi terjadi di daerah mitokondria sel. Reaksi kimia adalah kebalikan dari fotosintesis, dengan enam molekul oksigen (12 atom) sebagai masukan.

Energi, serta karbon dioksida dan air, dilepaskan.

Oksigen adalah produk sampingan dari fotosintesis, dan karbon dioksida adalah produk sampingan dari respirasi. Pohon sering dikutip sebagai sumber utama oksigen untuk planet ini, tetapi ini tidak benar.

Air menutupi sebagian besar planet ini, dan fotosintesis kolektif alga rendahan adalah mesin oksigen yang sebenarnya.

Meskipun demikian, pohon dan hutan adalah penghasil oksigen yang penting. Namun, jika satu-satunya manfaat pohon dan hutan adalah oksigen, kita dapat dengan mudah hidup tanpanya.

Selain itu, beberapa hutan menghasilkan lebih banyak karbon dioksida daripada oksigen.

Untungnya, manfaat pohon dan hutan jauh melampaui produksi oksigen.

Artikel terkait: Peneliti Ungkap Proses Fotosintesis Paling Detail

© 2022 NatureWorldNews.com Semua hak dilindungi undang-undang. Dilarang mereproduksi tanpa izin.



Artikel ini pertama kali tayang di situs www.natureworldnews.com

Related Articles

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Back to top button