Ekologiczna uprawa warzyw i owoców.

[cedric]

Rośliny też posiadają mitochondria , a podczerwień aktywuje oksydazę cytochromu C i produkcje ATP.
Czy dodawanie piasku/keramzytu ma na celu m.in. wytwarzanie podczerwieni w podłożu? Czy działanie szkła Miron polega na konwersji róznych spektrów światła na podczerwień i utrzymywania rołsin w dobrym stanie energetycznym?
https://newatlas.com/science/wcm-film-p ... red-light/?

" Cienka folia pobudza wzrost roślin poprzez konwersję słonecznych promieni UV na światło czerwone
Przez Ben Coxworth
26 października 2022 r.

Folia WCM w działaniu konwertującym długość faliICReDD
ZOBACZ 2 OBRAZKI

Aby rosnąć duże i silne, rośliny potrzebują czerwonego i niebieskiego światła, które są częścią widzialnego "białego" światła wytwarzanego przez słońce. Naukowcy opracowali teraz folię wspomagającą wzrost roślin, która przekształca słoneczne światło UV w większą ilość światła czerwonego.

Po pierwsze, czy rośliny nie potrzebują światła ultrafioletowego? Chociaż niektóre badania sugerują, że ekspozycja na nie może zwiększyć smak i zapach niektórych roślin, ogólny konsensus jest taki, że światło UV nie jest konieczne do wzrostu roślin. W rzeczywistości, podobnie jak w przypadku ludzi i innych zwierząt, nadmierna ekspozycja może zaszkodzić roślinom.


Opracowana przez zespół z japońskiego Uniwersytetu Hokkaido, składa się z dostępnej w handlu przezroczystej folii z tworzywa sztucznego, która została pokryta cienką warstwą metalu ziem rzadkich znanego jako europ. Po umieszczeniu nad roślinami rosnącymi w bezpośrednim świetle słonecznym, materiał przepuszcza całe światło widzialne, ale dodatkowo zmienia długość fali przychodzącego światła ultrafioletowego, przekształcając je w widzialne światło czerwone.


W testach polowych grupy roślin boćwiny szwajcarskiej i sadzonki modrzewia japońskiego były uprawiane zarówno z folią WCM, jak i bez niej - innymi słowy, materiał był stosowany na niektórych grupach, a na innych nie.

W miesiącach letnich, kiedy dni były dłuższe, a światło słoneczne silniejsze, folia nie robiła większej różnicy w uprawie boćwiny. Natomiast zimą rośliny uprawiane pod folią wykazywały 1,2 razy większą wysokość roślin i 1,4 razy większą biomasę po okresie 63 dni.

Dodatkowo, sadzonki modrzewia uprawiane pod folią miały wyższe tempo wzrostu względnego przez pierwsze cztery miesiące wzrostu. Dzięki temu ich średnica pnia była 1,2 razy większa niż w grupie kontrolnej, a całkowita biomasa 1,4 razy większa. Co ciekawe, przyspieszony wzrost pozwolił sadzonkom osiągnąć standardową wielkość do sadzenia w ciągu jednego roku, w przeciwieństwie do zwyczajowych dwóch lat.


Sadzonki modrzewia japońskiego uprawiane bez (po lewej) i z (po prawej) folii WCM

Sadzonki modrzewia japońskiego uprawiane bez (po lewej) i z (po prawej) folią WCMSunao Shoji et al. Scientific Reports. October 26, 2022
Jest nadzieja, że wśród innych zastosowań, technologia mogłaby pewnego dnia zostać wykorzystana do zwiększenia produkcji żywności w regionach o zimnym klimacie, gdzie dni są stosunkowo krótkie, a światło słoneczne stosunkowo słabe.

"Dzięki zastosowaniu powłoki z materiału zmieniającego długość fali, byliśmy w stanie z powodzeniem stworzyć przezroczysty film i zademonstrować jego zdolność do przyspieszenia wzrostu roślin" - powiedział główny autor Sunao Shoji. "Poprzez racjonalne zaprojektowanie jonu emitującego światło, możemy dowolnie kontrolować kolor emitowanego światła, aby było ono w innych kolorach, takich jak zielony lub żółty, więc spodziewamy się, że będziemy w stanie stworzyć folie zmieniające długość fali, które są zoptymalizowane dla różnych rodzajów roślin".

Praca na temat badań została opublikowana w tym tygodniu w czasopiśmie Scientific Reports. Czytelników może również zainteresować cienka folia opracowana niedawno na New York University, która przekształca światło ultrafioletowe i niebieskie w światło bliskie podczerwieni, które może być wykorzystane przez ogniwa słoneczne do produkcji energii elektrycznej.

Źródło: Uniwersytet Hokkaido

Przetłumaczono z www.DeepL.com/Translator (wersja darmowa)"

[cedric]

Alternatywy dla herbicydów
https://instytutsprawobywatelskich.pl/g ... ternatywy/

[cedric]

https://en.wikipedia.org/wiki/Maltodextrin
" Maltodekstryna jest stosowana jako środek owadobójczy w ogrodnictwie zarówno w polu jak i w szklarniach. Nie ma ona działania biochemicznego. Jej skuteczność polega na rozpyleniu rozcieńczonego roztworu na szkodliwe owady, po czym roztwór wysycha, blokuje spiralki owadów i powoduje śmierć przez uduszenie[6]."

[beadnorsi]

https://www.naturalnews.com/2022-05-01- ... -meat.html


Amiszom rolnik ekologiczny stoi w obliczu wysokiej grzywny, więzienia za produkcję CZYSTEGO MIĘSA

[grzegorzadam]

ile już tam ''upośledzonych'' pociągów z truciznami 'niechcąco' się wyk-oleiło?
ussa jest na zaoranie przeznaczone..
o ekologii można zapomnieć.

[forester]

To DZIAŁA !!! Oprysk z jodyny na zarazę ziemniaczaną

Pasjonatka ogrodu
13,1 tys. subskrybentó
https://www.youtube.com/watch?v=crpvWZOosKg

[grzegorzadam]

https://youtu.be/t5Gtz8gvRv4

sztuczki odgodnicze

[grzegorzadam]

Społeczność sąsiedzka - budowa samowystarczalnego gospodarstwa w górach, część 3/3

https://youtu.be/MbpulBCOwTM

samo życie

[grzegorzadam]

ogrzewanie domu

https://dobrewiadomosci.net.pl/67283-po ... mp-ciepla/

kanał na YT
https://www.youtube.com/watch?v=RSNV1HgjPu0 

Farm Gear odc. 4 - Rury Walczaka i piec soniczny, pasywne uprawy pod osłonami ciąg dalszy Ostoja Natury TV4,19 tys. subskrybentów<__slot-el>Subskrybujesz939Udostępnij68 547 wyświetleń Data premiery: 21 wrz 2021

W drugim odcinku Farm Gear pokazaliśmy wam nowoczesny tunel foliowy polskiego producenta Farmer,
zainstalowany w RSP Ostoi Natury.
W czwartym odcinku zaprezentujemy połączenie tunelu z innymi technologiami polskiego wynalazcy i doświadczonego ogrodnika Andrzeja Walczaka.

W tym odcinku zajrzymy do fabryki pieców i kotłów Andrzeja oraz pokażemy wam jak system został wdrożony w naszym gospodarstwie ekologicznym.

Degradacja środowiska naturalnego oraz zła jakość powietrza atmosferycznego powodowane są w dużej mierze przez kotły spalające paliwa kopalne.

Wymusza to szukanie nowych , ekologicznych technologii ogrzewania budynków.

Idealnym rozwiązaniem tego problemu byłoby urządzenie grzewcze w 100% ekologiczne, niemal darmowe w eksploatacji, bezpieczne, bezobsługowe i trwałe przez okres kilkudziesięciu lat!

Czy takie urządzenie istnieje? Tak! Innowacyjny, wysoko wydajny Soniczny Kocioł centralnego ogrzewania -
RURY WALCZAKA w połączeniu z dobrze zbilansowanym systemem fotowoltaicznym
„magazynującym energię w sieci energetycznej” – spełnia te oczekiwania!

Kocioł Soniczny posiada nowatorskie rozwiązania konstrukcyjne m.in. zastosowanie zespołu trzech grzałek sonicznych w dolnej części pionowego wymiennika ciepła, który jest integralną częścią kotła.
Tworząc komorę grzewczą połączoną z górną komorą rozszerzalną, stanowi szczelnie zamkniętą przestrzeń wypełnioną w 1/3 pojemności wodą. Takie rozwiązanie ogranicza ilość czynnika grzewczego w kotle do kilu litrów (1,5 – 2,7 l) w zależności od mocy kotła. Woda ta po podgrzaniu grzałkami sonicznymi ulega przemianie fazowej w parę wodną, która unosi się do góry a po oddaniu ciepła, skroplona, spływa grawitacyjnie z powrotem po ściankach wymiennika - na grzałki do dolnej komory grzania i proces powtarza się.

Rozdzielono tu obieg cieczy centralnego ogrzewania od grzałek. Efektem tego rozwiązania jest mniejszy opór elektryczny i wydłużona żywotność grzałek sonicznych, ponieważ nie są narażone na zmianę przewodności elektrycznej czynnika krążącego bezpośrednio w układzie centralnego ogrzewania.

W innych rozwiązaniach ma on kontakt z różnymi materiałami i osadami, które mogą się rozpuszczać, uniemożliwiając prawidłową pracę kotła. Tutaj tego zagrożenia nie ma. Grzałki soniczne działają w ten sposób że, dwie elektrody ( + i – ) są od siebie odizolowane i jeśli niema między nimi wody, mimo panującego napięcia elektrycznego – nie działają.

Prąd nie płynie.
Natomiast gdy między elektrodami pojawi się woda o odpowiedniej przewodności elektrycznej to w wyniku napięcia elektrycznego panującego między elektrodami grzałek, cząstki wody wpadają w silne drgania i na skutek wzajemnego tarcia wydziela się duża ilość ciepła.

Doprowadza to do gwałtownego wrzenia wody w całej jej objętości, zamieniając ją w parę wodną przy stosunkowo małym zużyciu energii elektrycznej. Pobór energii przez grzałki soniczne w środowisku pary wodnej zależy od stopnia nasycenia jej wodą, umożliwiając samoczynną regulację mocy.

Kocioł posiada innowacyjną konstrukcję samego wymiennika wykonanego z nierdzewnych Rur Walczaka o specyficznym kształcie. W przekroju poprzecznym jest to kształt gwiazdy sześcioramiennej z mocno przetłoczonymi ramionami.

Zapewnia to dużą powierzchnię wymiany ciepła, bez ograniczenia efektu przemiany fazowej pary w ciecz w części komory grzejnej a przy tym nie powoduje oporu przepływu cieczy znajdującej się w obwodzie centralnego ogrzewania.Nowością w rozwiązaniu konstrukcyjnym kotła jest to, że komora grzejna pracuje przy podciśnieniu ,dając możliwość wykorzystania przemiany fazowej wody w obniżonych temperaturach. Dzięki temu czynnik grzewczy (woda plazmowa) bardzo łatwo przechodzi w stan parowy.

Pozwala to na samoregulację czynnej powierzchni wymiany ciepła w wymienniku. Urządzenie chronione jest prawnie. Zgłoszenie patentowe: P.431149W efekcie nowatorskie rozwiązanie konstrukcji Kotła Sonicznego pozwala na:Osiągnięcie najwyższej sprawności spośród urządzeń grzewczych (99,99%),Wytworzenie pary wodnej w temperaturach poniżej 90 o C co umożliwia zastosowanie właściwości pary wodnej (gaz doskonały) do przekazywania ciepła w instalacjach domowych,

Nieograniczoną żywotność - ponad 45 lat.(100% stal nierdzewna),Dwupoziomowe sterowanie pracą kotła. Niezależnie możemy zadawać maksymalną temperaturę w komorze grzania do 85°C (grzałki soniczne) i na wyjściu ciepłej wody z kotła w zakresie temperatur od 20 - 85 o C,
Możliwość zastosowania najnowszych osiągnięć automatyki łącznie ze sterowaniem przez moduł GSM czy Internet.

Kocioł Soniczny nadaje się do ogrzewania mieszkań, pomieszczeń sklepowych, domków jednorodzinnych ,letniskowych sezonowo eksploatowanych, magazynów, basenów kąpielowych, hal warsztatowych itp.

Ponadto mogą być stosowane do pośredniego i bezpośredniego przygotowania ciepłej wody użytkowej. W przemyśle kocioł można wykorzystać praktycznie do podgrzewania wszystkich płynnych substancji

[grzegorzadam]

fragment ksiązki o dżdżownicach-nawozy, pestycydy mogą dewastować ich pracę
https://www.ecofarmingdaily.com/the-farm-as-ecosystem/?
" " Przełomowe dzieło Karola Darwina
The Formation of Vegetable Mould,
Through the Action of Worms, with Observations on Their Habits,

opublikowane w 1881 roku, było być może równie ważnym dziennikiem natury, jak jego relacja z globalnej wyprawy na HMS Beagle. Książka ta, opublikowana ostatecznie na rok przed śmiercią Darwina, podsumowuje ponad trzydzieści dziewięć lat obserwacji. Żaden naukowiec przed Darwinem nie interesował się tak bardzo tym stworzeniem. W rzeczywistości wielu uważało dżdżownice za szkodniki roślinne, które atakowały korzenie roślin, podobnie jak pasożytnicze nicienie. Z drugiej strony Darwin był zafascynowany zachowaniem i korzystnym wpływem tego niesłusznie złośliwego stworzenia. W rozdziale 4 Darwin omawia, w jaki sposób umieszczał kamienie na pastwiskach i obserwował, jak kamienie te ostatecznie "zapadały się" w glebę. W rzeczywistości, jak odkrył Darwin, odlewy dżdżownic lub odchody na pastwisku zwiększyły warstwę wierzchniej warstwy gleby o siedem cali w ciągu dwudziestu dziewięciu lat, czyli ćwierć cala rocznie, i zakopały kamienie. Darwin dowiedział się, że robaki są również wyrachowanymi inżynierami, ponieważ wiedzą, że wciąganie igieł sosnowych lub opadłych liści do ich nor za podstawę zapobiega ich utknięciu w norze.
Fakt, że tak małe stworzenie może dosłownie poruszać ziemią, napowietrzać ją i nawozić, tworząc w ten sposób siedliska dla drobnoustrojów, kanały do przesiąkania wody i przewody dla korzeni, czyni to stworzenie cudem widzialnego świata. Myślałem o dżdżownicach jako o maleńkiej hybrydzie między kurczakiem a krową. Nie mają zębów, jak ptaki, ale używają żołądka lub przedżołądka wypełnionego żwirem do rozdrabniania zdrewniałego materiału, takiego jak liście. Następnie, podobnie jak przeżuwacze, zwracają ten pokarm i śluzują nim ściany swoich nor, pozwalając temperaturze i czasowi działać magicznie na tę szalkę Petriego ze składnikami odżywczymi. Nora jest następnie kolonizowana przez bakterie i drożdże bogate w białko, których nie ma w oryginalnych szczątkach roślinnych, które są wypasane przez dżdżownicę. Proces ten jest bardzo podobny do tego, w którym przeżuwacz hoduje dużą masę bakterii, pierwotniaków i grzybów w żwaczu i syntetyzuje duże ilości białka mikrobiologicznego z niestrawnego źródła błonnika, takiego jak celuloza lub lignina. Innym razem myślałem o dżdżownicach jako o wielorybach gleby; są one z pewnością jednymi z największych stworzeń pływających w głębinach naszej ziemi, połykając niezliczone ilości bakterii, pierwotniaków, nicieni i grzybów, podobnie jak nasze ssaki behemoty wdychają tony planktonu zoo, takiego jak kryl.

Dżdżownice mogą być również postrzegane jako ogromne stada zwierząt kopytnych, takich jak antylopy czy żubry, maleńkich roślinożerców, które nieustannie pasą plankton ziemi, napowietrzając glebę, aby rośliny i ich symbionty mikrobiologiczne mogły się rozwijać, tworząc więcej węgla w glebie (próchnicy / wierzchniej warstwy gleby), aby służyć jako gąbka do zatrzymywania większej ilości wody i oczyszczania wód wypełniających warstwy wodonośne i nasze strumienie.

Bakterie jelitowe dżdżownic liczą ponad cztery tuziny gatunków. Pierwotniaki, drapieżniki bakterii, są ważnym pokarmem dla dżdżownic, a niektóre gatunki przeżywają trawienie przez dżdżownice, wzbogacając w ten sposób odlewy dżdżownic. I choć dżdżownice dosłownie żyją w zupie mikrobów wewnętrznie i zewnętrznie, ich zdrowie najwyraźniej nie jest zagrożone przez legion bakterii, grzybów, pierwotniaków, nicieni, skoczogonków, roztoczy i innych mieszkańców wierzchniej warstwy gleby. W międzyczasie dżdżownice dostarczyły pewnych dowodów na to, że są w stanie "oczyścić" zaatakowaną glebę z takich niepożądanych patogenów roślinnych, jak grzyb (Gaeumannomyces graminis) poprzez rozprzestrzenianie jego antagonisty Pseudomonas corrugata, zwłaszcza jeśli ta ostatnia bakteria została najpierw dodana do odchodów zwierzęcych, a następnie rozrzucona na polu pszenicy, gdzie dżdżownice mogły ją połknąć. Parch jabłoni również wydaje się być mniejszym wyzwaniem, jeśli sad jest zasiedlony przez dużą liczbę nocnych gąsienic zdolnych do pożerania opadłych zainfekowanych liści.

Ciemną stroną nierodzimych robaków, które przybyły tu z Europy w okresie osadnictwa kolonialnego (zwłaszcza w XVIII i XIX wieku), jest to, że lasy liściaste są zagrożone radykalną zmianą przez głęboko rosnące odmiany anekiczne, takie jak gąsienice nocne (Lumbricus terrestris). Robaki anekiczne szybko przekształcają plechę liściową lub puch (liście na różnych etapach rozkładu) w gołą glebę, co zniechęca do przetrwania rodzimych roślin zależnych od puchu. W wielu przypadkach rodzime rośliny giną w tempie 80-90% bez puchu niezbędnego do ich wzrostu. Nawet niektóre drzewa liściaste, których kiełkowanie nasion zależy od puchu, nie mogą się bez niego utrzymać. Rodzime rośliny są więc zastępowane przez gatunki inwazyjne. Zmienia się również krajobraz mikrobiologiczny, przechodząc od ekosystemu zdominowanego przez grzyby do ekosystemu bakteryjnego, ponieważ grzyby lepiej rosną na ściółce leśnej niż na glebie (ekosystemy zdominowane przez grzyby bardziej sprzyjają niektórym rodzimym gatunkom, takim jak dzika orchidea). Norniki i ryjówki, które żerują na owadach bardziej rozpowszechnionych w ściółce leśnej niż w samej glebie, zostały zastąpione przez myszy. Rośliny, które przetrwają to ekologiczne przesunięcie płyty tektonicznej, są bardziej narażone na zjedzenie przez populację jeleni. Jednak w innym raporcie, opublikowanym w USDA Yearbook of Agriculture za rok 1930, stwierdzono, że "muldy", granulowane mieszanki materii organicznej i minerałów tworzone przez dżdżownice, są najlepszym przyjacielem lasu.

Dodatkowo Svend Heiberg, profesor nadzwyczajny hodowli lasu w New York State College of Forestry, napisał artykuł na temat znaczenia produkcji muliny przez dżdżownice jako krytycznego czynnika dla produktywności drzew. Czy to możliwe, że inwazyjne gatunki dżdżownic zasiedlające nasze lasy znacznie przewyższają liczebnie gatunki rodzime występujące sto lat temu? Jak wspomniałem powyżej, gatunkami podejrzewanymi o to, że są najbardziej odpowiedzialne za zanik rodzimych roślin, są głęboko żerujące robaki obłe, takie jak Lumbricus terrestris. Najwyraźniej to poziome nory, takie jak "czerwony robak", wytwarzają te żyzne "ściółki" korzystne dla drzew do pewnego stopnia. Jeśli bowiem w lesie występują wszystkie trzy funkcjonalne grupy dżdżownic, będzie to miało znaczący wpływ na przekształcanie opadłych liści w glebę. Dżdżownice są zatem określane mianem inżynierów ekosystemu, ponieważ ich grzebanie nie tylko zmienia glebę, ale także modyfikuje siedlisko drobnoustrojów, roślin i zwierząt, na lepsze lub gorsze... Jim Kinsella, rolnik uprawiający ziemię bez orki w Lexington w stanie Illinois, stwierdził, że "dziesięć dużych otworów ślimakowych i sto małych otworów na stopę kwadratową oznacza ponad 330 mil na akr otworów o grubości ołówka i ponad 800 mil na akr małych otworów". To wiele mówi o infiltracji wody (czterokrotnie wyższej niż na porównywalnych polach bez robaków); napowietrzaniu gleby; penetracji twardej gleby; zmniejszonym zagęszczeniu gleby; resztki powierzchniowe trawione do gleby; uwalnianie stymulatorów wzrostu upraw, takich jak auksyny i cytokininy; minerały przenoszone z podglebia; neutralizacja pH gleby dzięki gruczołom wapiennym dżdżownicy; szybki wzrost drobnoustrojów glebowych, zwłaszcza dlatego, że odchody dżdżownic są w nie tak bogate; lepsza struktura gleby dzięki wydzielinom, polisacharydom i enzymom; lepsza kontrola pasożytniczych nicieni (ponieważ dżdżownice je zjadają); oraz wyższa biodostępność pierwiastków śladowych dla upraw. A teraz trochę matematyki: Dwadzieścia pięć dżdżownic na stopę sześcienną gleby (12″x12″x12′) oznacza jedną tonę dżdżownic na akr, co niektórzy szacują na milion dżdżownic na akr. Ten akr otrzyma od trzydziestu do stu ton odlewu rocznie! To dodatkowe, dostępne dla roślin źródło azotanów, fosforu, potażu, magnezu i pięćset funtów rzeczywistego, pierwiastkowego wapnia, co stanowi trzy czwarte tony wapienia. Dodatkowo, po śmierci dżdżownic, ich ciała dostarczają kolejne 50-00 funtów azotu na akr. Najwyraźniej pastwiska są matecznikiem populacji dżdżownic.

Aby dowiedzieć się więcej o wpływie dżdżownic, znajdź The Farm as Ecosystem autorstwa Jerry'ego Brunetti w księgarni AcresUSA.O autorze "

[grzegorzadam]

z https://www.electroculture.life/

Elektrokultura

- zwiększanie plonów o 100-300% bez nawozów

Mikroelementy sa oczywiście potrzebne, bo ziemia sie wyjałowi,
ale pokazuje to siłę elektrokultury

NATURA JEST ELEKTRYCZNA

..............
Dlaczego tak nie jest wszędzie?

Świetne pytanie! W 1920 roku badacz Justin Christofleau złożył pierwszy patent dotyczący elektrokultury.

Przez następne dwadzieścia lat Francuz był prześladowany za swoje wynalazki przez lobbystów z branży „agrochemicznej”,
którzy lobbowali nawet za usunięciem słowa elektrokultura z encyklopedii…

Mimo to jego system został przyjęty przez farmerów na całym świecie, w Australii, Afryce, a nawet w Chinach. Następny przystanek, Ameryka.

[grzegorzadam]

fosfor i fruktoza do kompostu

"Dobry kompost to długotrwały proces, który jednak można przyspieszyć. W tym celu wykorzystaj popularny napój gazowany, czyli Coca-Colę. Zawiera ona cukier, który odżywia rośliny oraz kwas fosforowy. Oba te składniki powodują szybsze namnażanie się bakterii potrzebnych do uzyskania dobrej jakości kompostu. Wystarczy dwa litry napoju wylać na kompost i przekopać całą zawartość kompostownika. Czynność powtarzamy co 10 dni.

Dzięki temu sposobowi kompost będzie gotowy do użycia po czterech, góra sześciu tygodniach. Choć ten napój owiany jest złą sławą jako niezbyt zdrowy, nie zaszkodzi ani roślinom, ani glebie.

Czego nie wolno dodawać do kompostu? "

Czytaj więcej : https://deccoria.pl/artykuly/artykuly/j ... ie-5-15083

[grzegorzadam]

Selen (obornik)/tioredoksyna regulują RuBisCO
https://en.wikipedia.org/wiki/Thioredoxin
" Thioredoxin in skin care
Thioredoxin is used in skin care products as an antioxidant in conjunction with glutaredoxin and glutathione.[citation needed]

See also
RuBisCO - enzyme activity regulated by thioredoxin
Peroxiredoxin - enzyme activity regulated by thioredoxin
Thioredoxin fold
Thioredoxin reductase"


https://en.wikipedia.org/wiki/RuBisCO
" RuBisCO jest jednym z wielu enzymów w cyklu Calvina. Gdy Rubisco ułatwia atak CO2 na węgiel C2 RuBP, a następnie rozszczepienie wiązania między węglem C3 i C2, powstają 2 cząsteczki gliceryno-3-fosforanu. Konwersja obejmuje następujące etapy: enolizację, karboksylację, hydratację, rozszczepienie wiązania C-C i protonację[14][15][16].

Substraty
Substratami dla RuBisCO są rybulozo-1,5-bisfosforan i dwutlenek węgla (w odróżnieniu od "aktywującego" dwutlenku węgla). RuBisCO katalizuje również reakcję rybulozo-1,5-bisfosforanu i tlenu cząsteczkowego (O2) zamiast dwutlenku węgla (CO2)[17]. Rozróżnienie między substratami CO2 i O2 przypisuje się różnym oddziaływaniom momentów kwadrupolowych substratu i wysokiemu gradientowi pola elektrostatycznego[13]. [Gradient ten jest ustalany przez formę dimeru minimalnie aktywnego RuBisCO, który wraz ze swoimi dwoma składnikami zapewnia kombinację przeciwnie naładowanych domen wymaganych do interakcji enzymu z O2 i CO2. Warunki te pomagają wyjaśnić niską szybkość obrotu stwierdzoną w RuBisCO: w celu zwiększenia siły pola elektrycznego niezbędnego do wystarczającej interakcji z momentami kwadrupolowymi substratów, segmenty C- i N-końcowe enzymu muszą zostać zamknięte, co pozwala na odizolowanie miejsca aktywnego od rozpuszczalnika i obniżenie stałej dielektrycznej.[18] Ta izolacja ma znaczny koszt entropowy i skutkuje niską szybkością obrotu.



Wiązanie RuBP
Karbamylacja grupy ε-aminowej Lys210 jest stabilizowana przez koordynację z Mg2+.[19] Reakcja ta obejmuje wiązanie karboksylanowych końców Asp203 i Glu204 z jonem Mg2+. Substrat RuBP wiąże Mg2+ wypierając dwa z trzech ligandów aquo[14][20][21].

Enolizacja
Enolizacja RuBP polega na przekształceniu keto tautomerów RuBP w enediol(ate). Enolizacja jest inicjowana przez deprotonację przy C3. Baza enzymu na tym etapie była przedmiotem dyskusji[20][22], ale ograniczenia steryczne obserwowane w strukturach krystalicznych sprawiły, że Lys210 jest najbardziej prawdopodobnym kandydatem[14]. W szczególności, tlen karbaminianowy na Lys210, który nie jest skoordynowany z jonem Mg, deprotonuje węgiel C3 RuBP, tworząc 2,3-enodiolan[20][21].

Karboksylacja

Obraz 3D miejsca aktywnego RuBisCO szpinaku skompleksowanego z inhibitorem 2-karboksyarabinitolo-1,5-bisfosforanem, CO2 i Mg2+. (PDB: 1IR1; Ligand View [CAP]501:A)
Karboksylacja 2,3-enodiolanu skutkuje powstaniem pośredniego 3-keto-2-karboksyarabinitolo-1,5-bisfosforanu, a Lys334 jest ustawiona tak, aby ułatwić dodanie substratu CO2, ponieważ zastępuje trzecią cząsteczkę wody skoordynowaną z Mg2+ i dodaje się bezpośrednio do enediolu. W tym procesie nie tworzy się kompleks Michaelisa.[14][22] Uwodnienie tego ketonu skutkuje dodatkową grupą hydroksylową na C3, tworząc półprodukt gem-diolu.[20][23] Karboksylacja i uwodnienie zostały zaproponowane jako pojedynczy, skoordynowany etap[20] lub jako dwa sekwencyjne etapy[23]. Mechanizm skoordynowany jest wspierany przez bliskość cząsteczki wody do C3 RuBP w wielu strukturach krystalicznych. W strukturze szpinaku inne reszty są dobrze umieszczone, aby pomóc w etapie hydratacji, ponieważ znajdują się w odległości wiązania wodorowego od cząsteczki wody[14].

Rozszczepienie wiązania C-C
Półprodukt gem-diol rozszczepia się na wiązaniu C2-C3, tworząc jedną cząsteczkę gliceryno-3-fosforanu i ujemnie naładowany karboksylan.[14] Stereospecyficzne protonowanie C2 tego karbanionu powoduje powstanie kolejnej cząsteczki gliceryno-3-fosforanu. Uważa się, że ten etap jest ułatwiony przez Lys175 lub potencjalnie karbamylowaną Lys210.[14]

Produkty
Gdy dwutlenek węgla jest substratem, produktem reakcji karboksylazy jest niestabilny sześciowęglowy fosforylowany produkt pośredni znany jako 3-keto-2-karboksyarabinitolo-1,5-bisfosforan, który szybko rozpada się na dwie cząsteczki gliceryno-3-fosforanu. Produkt ten, znany również jako 3-fosfoglicerynian, może być wykorzystany do produkcji większych cząsteczek, takich jak glukoza.

Gdy tlen cząsteczkowy jest substratem, produktami reakcji oksygenazy są fosfoglikolan i 3-fosfoglicerynian. Fosfoglikolan jest poddawany recyklingowi poprzez sekwencję reakcji zwaną fotorespiracją, która obejmuje enzymy i cytochromy zlokalizowane w mitochondriach i peroksysomach (jest to przypadek naprawy metabolitów). W tym procesie dwie cząsteczki fosfoglikolanu są przekształcane w jedną cząsteczkę dwutlenku węgla i jedną cząsteczkę 3-fosfoglicerynianu, które mogą ponownie wejść do cyklu Calvina. Część fosfoglikolanu wchodzącego w ten szlak może zostać zatrzymana przez rośliny do produkcji innych cząsteczek, takich jak glicyna. Przy poziomach dwutlenku węgla i tlenu w otoczeniu stosunek reakcji wynosi około 4 do 1, co skutkuje wiązaniem dwutlenku węgla netto na poziomie zaledwie 3,5. Zatem niezdolność enzymu do zapobiegania reakcji z tlenem znacznie zmniejsza zdolność fotosyntezy wielu roślin. Niektóre rośliny, wiele alg i bakterii fotosyntetyzujących przezwyciężyło to ograniczenie, opracowując środki zwiększające stężenie dwutlenku węgla wokół enzymu, w tym wiązanie węgla C4, metabolizm kwasów tłuszczowych i stosowanie pirenoidów.

Działania uboczne Rubisco mogą prowadzić do powstania bezużytecznych lub hamujących produktów ubocznych. Ważne hamujące produkty uboczne obejmują ksylulozo-1,5-bisfosforan i glicero-2,3-pentodiulozo-1,5-bisfosforan, oba spowodowane przez "niewypały" w połowie reakcji enolizacji-karboksylacji. W roślinach wyższych proces ten powoduje samohamowanie RuBisCO, które może być wywołane przez nasycenie stężenia CO2 i RuBP i rozwiązane przez aktywazę Rubisco (patrz poniżej)[24].

Szybkość aktywności enzymatycznej

Przegląd cyklu Calvina i wiązania węgla.
Niektóre enzymy mogą przeprowadzać tysiące reakcji chemicznych na sekundę. RuBisCO jest jednak powolny, wiążąc tylko 3-10 cząsteczek dwutlenku węgla na sekundę na cząsteczkę enzymu[25]. Reakcja katalizowana przez RuBisCO jest zatem głównym czynnikiem ograniczającym szybkość cyklu Calvina w ciągu dnia. Niemniej jednak, w większości warunków i gdy światło nie ogranicza fotosyntezy, szybkość RuBisCO pozytywnie reaguje na wzrost stężenia dwutlenku węgla.

RuBisCO jest zwykle aktywny tylko w ciągu dnia, ponieważ rybulozo-1,5-bisfosforan nie jest regenerowany w ciemności. Wynika to z regulacji kilku innych enzymów w cyklu Calvina. Ponadto aktywność RuBisCO jest koordynowana z aktywnością innych enzymów cyklu Calvina na kilka innych sposobów:

Przez jony
Po oświetleniu chloroplastów pH zrębu wzrasta z 7,0 do 8,0 z powodu gradientu protonów (jonów wodorowych, H+) utworzonego w poprzek błony tylakoidu. Ruch protonów do tylakoidów jest napędzany przez światło i ma fundamentalne znaczenie dla syntezy ATP w chloroplastach (Czytaj dalej: Fotosyntetyczne centrum reakcji; Reakcje zależne od światła). Aby zrównoważyć potencjał jonowy przez błonę, jony magnezu (Mg2+) przemieszczają się z tylakoidów w odpowiedzi, zwiększając stężenie magnezu w zrębie chloroplastów. RuBisCO ma wysokie optymalne pH (może wynosić >9,0, w zależności od stężenia jonów magnezu), a zatem zostaje "aktywowany" przez wprowadzenie dwutlenku węgla i magnezu do miejsc aktywnych, jak opisano powyżej.

Przez aktywazę RuBisCO
W roślinach i niektórych algach inny enzym, aktywaza RuBisCO (Rca, GO:0046863, P10896), jest wymagany, aby umożliwić szybkie tworzenie krytycznego karbaminianu w miejscu aktywnym RuBisCO.[26][27] Jest to wymagane, ponieważ rybulozo-1,5-bisfosforan (RuBP) silniej wiąże się z miejscami aktywnymi RuBisCO, gdy obecny jest nadmiar karbaminianu, uniemożliwiając postęp procesów. W świetle aktywaza RuBisCO promuje uwalnianie hamującego (lub - w niektórych poglądach - magazynującego) RuBP z miejsc katalitycznych RuBisCO. Aktywaza jest również wymagana w niektórych roślinach (np. tytoniu i wielu fasolach), ponieważ w ciemności RuBisCO jest hamowany (lub chroniony przed hydrolizą) przez konkurencyjny inhibitor syntetyzowany przez te rośliny, analog substratu 2-karboksy-D-arabitinolu 1-fosforanu (CA1P)[28]. CA1P wiąże się ściśle z miejscem aktywnym karbamylowanego RuBisCO i hamuje aktywność katalityczną w jeszcze większym stopniu. Wykazano również, że CA1P utrzymuje RuBisCO w konformacji chronionej przed proteolizą[29]. W świetle aktywaza RuBisCO promuje również uwalnianie CA1P z miejsc katalitycznych. Po uwolnieniu CA1P z RuBisCO, jest on szybko przekształcany do postaci niehamującej przez aktywowaną światłem fosfatazę CA1P. Nawet bez tych silnych inhibitorów, raz na kilkaset reakcji, normalne reakcje z dwutlenkiem węgla lub tlenem nie są zakończone; inne hamujące analogi substratów są nadal tworzone w miejscu aktywnym. Po raz kolejny aktywaza RuBisCO może promować uwalnianie tych analogów z miejsc katalitycznych i utrzymywać enzym w postaci aktywnej katalitycznie. Jednak w wysokich temperaturach aktywaza RuBisCO agreguje i nie może już aktywować RuBisCO. Przyczynia się to do zmniejszonej zdolności karboksylacji obserwowanej podczas stresu cieplnego[30][31].

Przez aktywazę
Usunięcie hamującego RuBP, CA1P i innych analogów substratów hamujących przez aktywazę wymaga zużycia ATP. Reakcja ta jest hamowana przez obecność ADP, a zatem aktywność aktywazy zależy od stosunku tych związków w zrębie chloroplastu. Co więcej, u większości roślin wrażliwość aktywazy na stosunek ATP/ADP jest modyfikowana przez stan redukcji/utleniania (redoks) zrębu poprzez inne małe białko regulatorowe, tioredoksynę. W ten sposób aktywność aktywatora i stan aktywacji RuBisCO można modulować w odpowiedzi na intensywność światła, a tym samym szybkość tworzenia substratu rybulozo-1,5-bisfosforanu[32].

Przez fosforan
U sinic fosforan nieorganiczny (Pi) również uczestniczy w skoordynowanej regulacji fotosyntezy: Pi wiąże się z miejscem aktywnym RuBisCO i innym miejscem na dużym łańcuchu, gdzie może wpływać na przejścia między aktywowanymi i mniej aktywnymi konformacjami enzymu. W ten sposób aktywacja bakteryjnego RuBisCO może być szczególnie wrażliwa na poziom Pi, co może powodować jego działanie w sposób podobny do tego, jak aktywaza RuBisCO funkcjonuje w roślinach wyższych[33].

Przez dwutlenek węgla
Ponieważ dwutlenek węgla i tlen konkurują w miejscu aktywnym RuBisCO, wiązanie węgla przez RuBisCO może zostać wzmocnione poprzez zwiększenie poziomu dwutlenku węgla w przedziale zawierającym RuBisCO (zrębie chloroplastu). Kilka razy w trakcie ewolucji roślin ewoluowały mechanizmy zwiększające poziom dwutlenku węgla w zrębie (patrz wiązanie węgla C4). Wykorzystanie tlenu jako substratu wydaje się być zagadkowym procesem, ponieważ wydaje się, że wyrzuca on przechwyconą energię. Może to być jednak mechanizm zapobiegający przeciążeniu węglowodanami w okresach wysokiego strumienia światła. Ta słabość enzymu jest przyczyną fotooddychania, tak że zdrowe liście w jasnym świetle mogą mieć zerowe wiązanie węgla netto, gdy stosunek O2 do CO2 dostępny dla RuBisCO przesuwa się zbyt daleko w kierunku tlenu. Zjawisko to jest przede wszystkim zależne od temperatury: wysokie temperatury mogą zmniejszać stężenie CO2 rozpuszczonego w wilgoci tkanek liści. Zjawisko to jest również związane ze stresem wodnym: ponieważ liście roślin są chłodzone przez parowanie, ograniczona ilość wody powoduje wysokie temperatury liści. Rośliny C4 początkowo używają enzymu karboksylazy PEP, który ma wyższe powinowactwo do CO2. Proces ten najpierw tworzy 4-węglowy związek pośredni, stąd nazwa roślin C4, który jest transportowany do miejsca fotosyntezy C3, a następnie dekarboksylowany, uwalniając CO2 w celu zwiększenia stężenia CO2.

Rośliny o metabolizmie kwasów tłuszczowych (CAM) utrzymują aparaty szparkowe zamknięte w ciągu dnia, co oszczędza wodę, ale zapobiega zachodzeniu reakcji niezależnych od światła (tzw. cykl Calvina), ponieważ reakcje te wymagają CO2 do przejścia przez te otwory w drodze wymiany gazowej. Parowaniu przez górną część liścia zapobiega warstwa wosku.

Inżynieria genetyczna

Ponieważ RuBisCO często ogranicza szybkość fotosyntezy w roślinach, może być możliwe poprawienie wydajności fotosyntezy poprzez modyfikację genów RuBisCO w roślinach w celu zwiększenia aktywności katalitycznej i/lub zmniejszenia szybkości natleniania.[34][35][36][37] Może to poprawić sekwestrację CO2 i być strategią zwiększania plonów[38]. [Badane podejścia obejmują przenoszenie genów RuBisCO z jednego organizmu do innego, inżynierię aktywatora Rubisco z termofilnych cyjanobakterii do roślin wrażliwych na temperaturę, zwiększenie poziomu ekspresji podjednostek RuBisCO, ekspresję małych łańcuchów RuBisCO z chloroplastowego DNA oraz modyfikację genów RuBisCO w celu zwiększenia specyficzności dla dwutlenku węgla lub w inny sposób zwiększenia szybkości wiązania węgla[39][40].

Mutageneza w roślinach
Ogólnie rzecz biorąc, mutageneza RuBisCO ukierunkowana na miejsce była w większości nieudana,[38] chociaż zmutowane formy białka zostały osiągnięte w roślinach tytoniu z gatunkami podjednostek C4,[41] a RuBisCO o bardziej podobnej do C4 charakterystyce kinetycznej osiągnięto w ryżu poprzez transformację jądrową.[42] Wykazano, że możliwa jest solidna i niezawodna inżynieria wydajności RuBisCO i innych enzymów w cyklu C3,[43] i po raz pierwszy osiągnięto to w 2019 r. poprzez podejście biologii syntetycznej.[37].


Jedną z dróg jest wprowadzenie do roślin wariantów RuBisCO o naturalnie wysokich wartościach specyficzności, takich jak te z czerwonej algi Galdieria partita. Może to poprawić wydajność fotosyntezy roślin uprawnych, choć ewentualne negatywne skutki nie zostały jeszcze zbadane[44]. Postępy w tej dziedzinie obejmują zastąpienie enzymu tytoniowego enzymem fioletowej fotosyntetyzującej bakterii Rhodospirillum rubrum[45]. [W 2014 r. stworzono dwie transplastomiczne linie tytoniu z funkcjonalnym RuBisCO z cyjanobakterii Synechococcus elongatus PCC7942 (Se7942) poprzez zastąpienie RuBisCO genami dużej i małej podjednostki enzymu Se7942, w połączeniu z odpowiednim przyzwoitym białkiem Se7942, RbcX, lub wewnętrznym białkiem karboksysomalnym, CcmM35. Oba mutanty miały zwiększone tempo wiązania CO2 mierzone jako cząsteczki węgla na RuBisCO. Zmutowane rośliny rosły jednak wolniej niż rośliny typu dzikiego[46].

Najnowsza teoria bada kompromis między względną specyficznością (tj. zdolnością do faworyzowania wiązania CO2 w stosunku do inkorporacji O2, co prowadzi do marnującego energię procesu fotooddychania) a szybkością, z jaką powstaje produkt. Autorzy doszli do wniosku, że RuBisCO mógł ewoluować, aby osiągnąć punkt "bliski doskonałości" w wielu roślinach (o bardzo zróżnicowanej dostępności substratów i warunkach środowiskowych), osiągając kompromis między specyficznością a szybkością reakcji[47]. Zasugerowano również, że reakcja oksygenazy RuBisCO zapobiega wyczerpywaniu się CO2 w pobliżu jej miejsc aktywnych i zapewnia utrzymanie stanu redoks chloroplastów[48].

Ponieważ fotosynteza jest najskuteczniejszym naturalnym regulatorem dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej[49], biochemiczny model reakcji RuBisCO jest wykorzystywany jako podstawowy moduł modeli zmian klimatu. Dlatego też prawidłowy model tej reakcji jest niezbędny do podstawowego zrozumienia relacji i interakcji modeli środowiskowych.

Ekspresja w gospodarzach bakteryjnych"

[grzegorzadam]

Pestycydy niszczą mikoryzę

https://phys.org/news/2023-11-inoculati ... yield.html?

" Badanie pokazuje, że zaszczepienie gleby

grzybami mikoryzowymi

może zwiększyć plony roślin nawet o 40% "

edit: 28-02-24

świeże pędy, pączki roslin , jako prekursory chlorofilu mają więcej kwasu delta aminolewulinowego, służącego do produkcjii hemu, który jest niszczony przez tlenek wegla w czasie "covida". Wsopóc może też wceśniej glicyna,bursztynian, wit.B5/CoA
https://pl.wikipedia.org/wiki/Hem_(biochemia)

Katalaza jest enzymem hemowym, a jej niski poziom koreluje z postępem nowotworu.

"Pędy chmielu uznaje się za najdroższe warzywo świata, choć jako taki chmiel warzywem nie jest.W Polsce niewielu postrzega pędy jako najdroższe warzywo na świecie. Jednak kulinarna sława uczyniła je wyjątkowo drogim przysmakiem.Na zachodzie Europy za 1 kg pędów chmielu w szczycie sezonu ceny dobijają do 1000 euro.

Co jest najdroższym warzywem na świecie?"

Czytaj więcej na https://biznes.interia.pl/gospodarka/ne ... Id,7357211#

pokrzywa odmiany "Goldbiene" ma zapewne mniej chlorofilu , ale może ozdobić jaskrawo ogródek zanim skończy , jako sok , czy sałatka

https://www.sarastro-stauden.com/shop/w ... goldbiene/