چگونه گیاهان سلولز می‌سازند؟

ايسنا/ سلولز ماده اصلي موجود در ديواره‌هاي سلول گياهي است و به گياه کمک مي کند تا سفت و قوي بماند. گلوکز گياه محصول مستقيمي از فتوسنتز است که دي اکسيد کربن را از جو مي‌گيرد و ذخيره مي‌کند. دانستن اين موضوع در سطح مولکولي و دريافتن چگونگي توليد سلولز مي‌تواند دانشمندان را قادر سازد تا بيوسنتز گياه را براي تغيير خصوصيات فيزيکي سلولز، بهينه سازي ترسيب کربن يا استخراج انرژي ذخيره شده براي سوخت رساني به فرآيندهاي انساني اصلاح کنند. ترسيب کربن به روند ذخيره کربن موجود در هوا در خاک و گياهان گفته مي‌شود. اين روند با ذخيره کربن از هوا باعث مي‌شود که از ميزان کربن دي‌اکسيد که گازي گلخانه‌اي است ،کاسته شده و به بهبود کيفيت هوا کمک شود. ترسيب کربن به معناي رسوب دادن و تخليه کربن موجود در جو (آتمسفر) است و به عبارت ديگر، به جذب دي‌اکسيدکربن اضافي جو توسط اندام‌هاي هوايي و زيرزميني گياهان، بقاياي گياهي و جلبک‌ها براي کاهش آثار سوء پديده گرم شدن زمين اطلاق مي‌شود. محققان دانشکده پزشکي دانشگاه ويرجينيا در تحقيقات جديد خود به بررسي اين موضوع که گياهان چگونه اين ماده ضروري را ايجاد مي‌کنند، پرداخته‌اند. طي اين تحقيق محققان ماشين مولکولي را که گياهان براي بافتن زنجيره سلولز به ساختارهاي کابل مانند "ميکروفيبريل" (microfibrils) از آن استفاده مي‌کنند را مورد بررسي قرار داده‌اند. اين ميکروفيبريل‌ها از ديوارهاي سلولي گياهان زميني پشتيباني بسيار مهمي مي کنند و به آنها اجازه مي‌دهد فشار داخل سلول‌هاي خود را کنترل کنند. اين فشار باعث مي‌شود گياهان رو به آسمان/بالا رشد کنند.سلولز از مولکول‌هاي گلوکز ساخته شده است با اين حال طي اين مطالعه محققان ماشين‌هاي مولکولي را که گياهان از آن استفاده مي‌کنند را مورد بررسي قرار دادند. دانشمندان طرحي از سيستم اين ماشين‌ها که گياهان براي ساخت سلولز و انتقال آن به سطوح سلولي خود استفاده مي‌کنند ، ايجاد کردند. اين سيستم‌ها با نام "مجتمع سنتاز سلولز"(cellulose synthase complexes) شناخته مي‌شوند و در داخل غشاي سلولي قرار مي‌گيرند تا بتوانند از مرز سلول سلولي عبور کنند. دانشمندان دريافتند که اين ماشين‌ها/سيستم‌ها سه زنجيره سلولز با قسمت‌هايي که در داخل سلول قرار دارد را توليد مي‌کنند. اين ماشين‌ها همچنين پليمرها را از طريق کانال‌هايي که از مرز سلول عبور مي‌کنند به سطح سلول منتقل مي‌کنند. اين کانال‌ها زنجيره‌هاي سلولز را به سمت يک نقطه خروج منفرد رها مي‌کنند تا آنها را درون"پروتوفيبريل‌ها" که ساختار فيبرلار نازکتري دارند، قرار دهند. پروتوفيبريل‌ها مانند خمير دندان از يک لوله و به صورت رشته‌اي بيرون مي‌آيند و سپس در ميکرو فيبريل‌ها جمع آوري مي‌شوند تا وظايف اساسي خود را در ديواره سلولي انجام دهند. ماشين‌هاي توليد سلولز بسيار کوچک هستند به طوريکه به سختي توسط ميکروسکوپ نوري معمولي ديده مي‌شوند.دانشمندان آنها را با بهره برداري از قدرت ميکروسکوپ الکتروني تيتيان کريوس (Titan Krios electron microscope) نقشه برداري کردند و اين موضوع دانشمندان را قادر ساخت تا اولين نماي اجمالي از توليد و ايجاد بيشترين بيوپليمر جهان را ارائه دهند. "جوچن زيمر" (Jochen Zimmer) از بخش فيزيولوژي مولکولي و فيزيک بيولوژيکي اين دانشگاه گفت: ما در حال حاضر با موضوع تغيير شرايط محيطي مواجه هستيم که به سرعت در حال رخ دادن است و بر کشاورزي و امنيت غذايي در سراسر جهان تأثير مي‌گذارد بنابراين درک چگونگي عملکرد گياهان در آينده در سطح مولکولي به طور فزاينده‌اي بر سلامت افراد جهان تاثير خواهد گذاشت.

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد

instagram.com/akharinkhabar