RuBisCO: Difference between revisions
(New page: RuBisCO je okrajšava za ribulozo-1,5-bifosfat-karboksilaza/oksigenaza. Je encim, ki se nahaja v stromi kloroplasta in sodeluje v temotnih reakcijah pri fotosintezi/ v [[Calvinovem...) |
|||
| Line 10: | Line 10: | ||
== Reakcije encima == | == Reakcije encima == | ||
RuBisCO se lahko obnaša kot karboksilaza ali oksigenaza, saj lahko sintetizira sadkorno molekulo [[RuBP]] (ribuloza-1,5-bifosfat) tako s CO2 kot tudi z O<sub>2</sub>. Glede na vrsto vezave plinastega substrata ločimo dva tipa reakcij: | RuBisCO se lahko obnaša kot karboksilaza ali oksigenaza, saj lahko sintetizira sadkorno molekulo [[RuBP]] (ribuloza-1,5-bifosfat) tako s CO2 kot tudi z O<sub>2</sub>. Glede na vrsto vezave plinastega substrata ločimo dva tipa reakcij: | ||
-vezava ogljika (CO<sub>2</sub>) | -vezava ogljika (CO<sub>2</sub>) | ||
-fotorespiracija (vezava O<sub>2</sub>) | -[[fotorespiracija]] (vezava O<sub>2</sub>) | ||
Pri vezavi CO<sub>2</sub> poteka reakcija med RuBP in CO<sub>2</sub> do nastanka 6C vmesnega produkta (2-keto-2-karboksiarabinitol-1,5-bifosfat), ki je neobstojen in zato razpade v dve molekuli 3-fosfoglicerata. [http://www.google.si/imgres?imgurl=http://guweb2.gonzaga.edu/faculty/cronk/biochem/images/rubisco-rxn.gif&imgrefurl=http://guweb2.gonzaga.edu/faculty/cronk/biochem/R-index.cfm%3Fdefinition%3DR&usg=__1_KCzooGgLHObAXiYICktz0FXq8=&h=251&w=710&sz=8&hl=sl&start=0&sig2=cTG5hpDyoYWr7LhpUE0WJw&zoom=1&tbnid=i0ZThI5ywkCV8M:&tbnh=74&tbnw=208&ei=EEsFTcDvDIvqOfqBxaYB&prev=/images%3Fq%3Drubisco%2Breaction%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26biw%3D1366%26bih%3D576%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1&itbs=1&iact=hc&vpx=83&vpy=352&dur=3420&hovh=133&hovw=378&tx=224&ty=111&oei=cUoFTcyIMJDxsgaM3qHtCQ&esq=4&page=1&ndsp=18&ved=1t:429,r:12,s:0 (slika: potek reakcije)] | Pri vezavi CO<sub>2</sub> poteka reakcija med RuBP in CO<sub>2</sub> do nastanka 6C vmesnega produkta (2-keto-2-karboksiarabinitol-1,5-bifosfat), ki je neobstojen in zato razpade v dve molekuli 3-fosfoglicerata. [http://www.google.si/imgres?imgurl=http://guweb2.gonzaga.edu/faculty/cronk/biochem/images/rubisco-rxn.gif&imgrefurl=http://guweb2.gonzaga.edu/faculty/cronk/biochem/R-index.cfm%3Fdefinition%3DR&usg=__1_KCzooGgLHObAXiYICktz0FXq8=&h=251&w=710&sz=8&hl=sl&start=0&sig2=cTG5hpDyoYWr7LhpUE0WJw&zoom=1&tbnid=i0ZThI5ywkCV8M:&tbnh=74&tbnw=208&ei=EEsFTcDvDIvqOfqBxaYB&prev=/images%3Fq%3Drubisco%2Breaction%26hl%3Dsl%26client%3Dfirefox-a%26rls%3Dorg.mozilla:sl:official%26biw%3D1366%26bih%3D576%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1&itbs=1&iact=hc&vpx=83&vpy=352&dur=3420&hovh=133&hovw=378&tx=224&ty=111&oei=cUoFTcyIMJDxsgaM3qHtCQ&esq=4&page=1&ndsp=18&ved=1t:429,r:12,s:0 (slika: potek reakcije)] | ||
Pri fotorespiraciji pride do vezave molekule O<sub>2</sub> na RuBP, pri čemer nastaneta molekuli 3-fosfoglicerata in 2-fosfoglicerata. RuBisCO ima manjšo afiniteto do vezave s kisikom, saj tako poteče le 25% vseh reakcij. | Pri fotorespiraciji pride do vezave molekule O<sub>2</sub> na RuBP, pri čemer nastaneta molekuli 3-fosfoglicerata in 2-fosfoglicerata. RuBisCO ima manjšo afiniteto do vezave s kisikom, saj tako poteče le 25% vseh reakcij. | ||
== Aktivnost encima == | == Aktivnost encima == | ||
Revision as of 23:06, 12 December 2010
RuBisCO je okrajšava za ribulozo-1,5-bifosfat-karboksilaza/oksigenaza. Je encim, ki se nahaja v stromi kloroplasta in sodeluje v temotnih reakcijah pri fotosintezi/ v Calvinovem ciklu. Predstavlja 15% vseh proteinov v kloroplastu in velja za enega najbolj zastopanih encimov na Zemlji.
Zgradba encima
RuBisCO je sestavljen iz šestnajstih podenot- osmih velikih in osmih malih, ki imajo skupno molsko maso okoli 540kDa. Velika podenota L z molsko maso 55kDa je zapisana v plastidni DNA kloroplasta, kjer se tudi sintetizira. V njej so vezavna mesta za substrat. Mala podenota S je zapisana v jedrni DNA, sintetizira se v citoplazmi in skozi membrano vstopa v kloroplast. Njena molska masa znaša 13kDa. (slika: zgradba RuBisCO)
Reakcije encima
RuBisCO se lahko obnaša kot karboksilaza ali oksigenaza, saj lahko sintetizira sadkorno molekulo RuBP (ribuloza-1,5-bifosfat) tako s CO2 kot tudi z O2. Glede na vrsto vezave plinastega substrata ločimo dva tipa reakcij:
-vezava ogljika (CO2) -fotorespiracija (vezava O2)
Pri vezavi CO2 poteka reakcija med RuBP in CO2 do nastanka 6C vmesnega produkta (2-keto-2-karboksiarabinitol-1,5-bifosfat), ki je neobstojen in zato razpade v dve molekuli 3-fosfoglicerata. (slika: potek reakcije)
Pri fotorespiraciji pride do vezave molekule O2 na RuBP, pri čemer nastaneta molekuli 3-fosfoglicerata in 2-fosfoglicerata. RuBisCO ima manjšo afiniteto do vezave s kisikom, saj tako poteče le 25% vseh reakcij.
Aktivnost encima
V aktivno fazo RuBisCO preide s pomočjo RuBisCO aktivaze. Najprej se na encim s pomočjo ATP vežeta aminokislina lizin in RuBP, ki povzroči komformcijske spremembe im nato izstopi iz encima. Na lizin se veže CO2, ki se reducira v COO-, nanj pa kofaktor Mg2+2, ki povzroči aktivacijo encima. Na encimsko aktivnost vplivajo tudi pH, ki je podnevi zaradi svetlobnih reakcij fotosinteze 8, ponoči pa pade na 7 in deaktivira encim, pa tudi koncentracija kofaktorja Mg2+2, CO2. (slika: aktivacija encima)
RuBisCO je počasen encim (sintetizira 3-5 reakcij na min) in je glavni določevalec hitrosti temotnih reakcij.
Viri
Plant phisiology online: Modulation of RuBisCO-activase [1] PNAS of USA: activation of RuBisCO [2] Wikipedia: RuBisCO [3] Plant Biology [4] Molecular cell biology [5] [6] [7] [8]
Povezave
Manipulation of RuBisCO:the amount, activity, function and regulation [9] Orderly Disposition of Heterogeneous Small Subunits in D-Ribulose-1,5-bisphosphate Carboxylase/Oxygenase from Spinach [10]
