在光合作用的过程中，叶子从大气中捕获二氧化碳(CO 2)，并将其转化为有机化合物。然而，碳从叶表面固定到叶内部的酶的获得充满了挑战。在光合作用期间，叶子从大气中捕获二氧化碳(CO 2 ),并将其转化为有机化合物。然而，碳从叶表面固定到叶内部的酶的获得充满了挑战。如果我们想要操纵它们，提高作物产量，了解CO 2分子在疯狂的固定过程中是如何遇到许多障碍的是必不可少的。
在本周发表在《新植物学家》杂志上的Tansley review中，来自ARC卓越转化光合作用中心的约翰埃文斯教授回顾了有关叶片叶肉电导率的文献，并创建了与叶肉电导率相关的不同组分的“叶片图”。CO 2在叶片中的移动及其相对重要性。
“我们需要知道细胞中功能叶肉的这一表面积、细胞壁的厚度和细胞膜的通透性的相对重要性是什么，从而确定二氧化碳转移到网站的固定难易程度。”澳大利亚国立大学生物研究所的作者埃文斯教授说。
“光合作用过程中消耗的二氧化碳被扩散取代，但这受到叶片中气孔和叶肉组织的限制，”他说。这些限制影响了固定碳所需的水和氮。"
Evans教授确定了与细胞壁和膜特性相关的四个关键问题，需要重点关注。
其中之一与植物光合作用的类型有关。教授说：“在甘蔗、甘蔗和玉米等C4植物中，二氧化碳只需要到达细胞质，而在小麦和水稻等C3植物中，叶绿体运动有一个额外的障碍，这有效地使抗药性增加了一倍。”在伊文思C3植物中，细胞壁厚度有许多变化。在薄壁作物如水稻中，细胞壁占总阻力的不到四分之一，但在C3植物中，细胞壁厚，多孔性弱，占总阻力的四分之三以上。
另一个问题集中在气孔上，即覆盖叶子的数百万张嘴，允许水和二氧化碳在每片叶子中进出。气孔可以打开和关闭，以改变水和二氧化碳交换的阻力。当光照、二氧化碳浓度或温度发生变化时，还观察到与叶肉相关的电阻会发生变化，这表明叶肉电导也是动态的。然而，这些动态变化中的一些可能是空间复杂性的结果，而不是例如膜渗透性的快速变化。
最后，本文重点介绍了令人兴奋的研究领域，即二氧化碳渗透性水通道蛋白的作用，它是一种嵌入细胞膜的高度多样化的“过滤器”，可以控制二氧化碳的运输。由于水通道蛋白是提高光合作用效率的潜在工程靶标，因此正在被深入研究。
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