Различия в чувствительности к изотопам углерода
Рибо́зо-1,5-бисфосфат-карбоксилаза/оксигеназа, известная как РуБисКо, и ФЕП-карбоксилаза — ключевые ферменты, участвующие в процессе фотосинтеза. Они играют центральную роль в фиксации углерода в растениях, но имеют различные механизмы действия и чувствительность к изотопам углерода.
Чувствительность РуБисКо
РуБисКо является основным ферментом, участвующим в цикле Кальвина, и катализирует карбоксилирование рибулозо-1,5-бисфосфата (RuBP) до 3-фосфоглицерата. Это происходят в строме хлоропластов большинства растений, особенно тех, которые используют C3-путь фотосинтеза. РуБисКо показывает некоторую чувствительность к различным изотопам углерода из-за своего активного центра, где различие в массе изотопов может влиять на кинетику реакции. Изотопный эффект проявляется из-за разницы в скоростях реакции с углеродом-12 и углеродом-13.
Не чувствительность ФЕП-карбоксилазы
ФЕП-карбоксилаза участвует в фиксации CO2 в C4 и CAM фотосинтезе. Она катализирует превращение фосфоенолпирувата (ФЕП) в оксалоацетат. Этот фермент не проявляет значительной дискриминации между углеродными изотопами, что связано с различной структурой активного центра по сравнению с РуБисКо. В этом случае различия в изотопах углерода существенно не влияют на кинетику реакции, так как механизм катализа отличается.
Заключение
Чувствительность РуБисКо к различным изотопам углерода связана с его активным центром и кинетикой реакции, в то время как ФЕП-карбоксилаза имеет более универсальный механизм, минимизирующий изотопную дискриминацию.
Ключевые слова: фотосинтез, биохимия, изотопы углерода, РуБисКо, ФЕП-карбоксилаза.
Категория: Биология
Теги: фотосинтез, биохимия, растительная физиология