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光合作用是地球上最重要的生命过程之一。这就是植物如何获取食物，利用阳光产生的能量将空气中的水和二氧化碳转化为糖类。长期以来人们一直认为，在光合作用过程中产生的能量超过30%被浪费在称为光呼吸的过程中。
加州大学戴维斯分校，大学研究人员领导的一项新的研究表明，光呼吸浪费一点能量，而是提高硝酸盐同化的过程，其将硝酸盐从土壤到蛋白质的吸收。
“了解这些过程的监管对于在气候变化下维持食品质量至关重要，”加州大学戴维斯分校农业与环境科学学院植物科学系的主要作者Arnold Bloom说。该研究于7月2日发表在“自然植物”杂志上。
在光呼吸过程中，地球上最普遍的蛋白质称为Rubisco，它将糖类与大气中的氧气结合，而不是二氧化碳。这被认为是浪费能量和减少糖合成。因此，Rubisco似乎就像一个有着坏习惯的好朋友的分子等同物。研究人员推测光呼吸仍然存在，因为大多数植物已达到进化的死胡同。
布卢姆提出正在发生的其他事情表明植物不是那么愚蠢。Rubisco还与锰或镁等金属相关联。当Rubisco与锰结合时，光呼吸沿着另一种生化途径进行，为硝酸盐同化产生能量，并促进蛋白质合成。然而，几乎所有最近的Rubisco生物化学试管研究都是在镁和锰的存在下进行的，只允许光能较低的能量通路。
“我们可以从观察植物正在做的事情中学到很多东西，这可以给我们提供明确的信息，告诉我们如何在未来几十年预期的条件下开发更成功的作物，”布卢姆说。
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