Süsinikuteed

Süsinikuteed on biokeemias ja ökoloogias kasutatav mõiste, mis kirjeldab süsiniku aatomite liikumist läbi organismide, keskkonna ja biogeokeemiliste protsesside. Need teed hõlmavad nii süsiniku fikseerimist ja biomolekulide sünteesi kui ka selle vabastamist ja ümberjaotust süsteemides.

Bioloogilises kontekstis ningotuvad süsinikuteed peamiselt kaheks suurde kategooriasse: fotosüntees ning rakkude ainevahetus. Fotosüntees, mida teevad taimed, alga ja mõned bakterid, fikseerib CO2 ja viib süsiniku orgaaniliste ühendite, peamiselt glükoosi, sünteesini Calvin’i tsükli kaudu. Erinevad fotosünteesi vormid (C3, C4 ja CAM) kirjeldavad erinevaid CO2 fikseerimise ja veekasutuse strateegiaid. Ainevahetuses liigub süsinik glükolüüsis, püruvaadi oksüdatsioonis ja tsitraattsüklis (TCA tsükkel), kus süsinik jaotub energia saamiseks ning CO2 vabaneb oksüdatiivses fosforüneerimises. Anaplerootilised reaktsioonid ja lipiid- ning valkude süntees suunavad süsiniku ka teiste biomolekulide suunas.

Biogeokeemiline ringlus hõlmab maa- ja mereökosüsteeme: atmosfääri CO2 vahetub mullast ja taimedest, viiakse ookeanidesse ning tagasi. Fossiilkütuste põletamine suurendab atmosfääri süsinikupõhiseid lünki ja mõjutab kliimat, samas mullades ja merepinnal olevad varud toimivad süsinikuvarudena.

Uuringud süsinikuteedel kasutavad isotopmaine 13C märgistust, mass-spektromeetria ja metaboolset voogsanalüüsi, mis võimaldavad jälgida süsiniku liikumist erinevates biosüsteemides ning hinnata metabolismi efektiivsust ja ringluse kiiruseid.