ICH STEHLE ES
Rubisco ist ein in der Natur weit verbreitetes Protein.
Es ermöglicht die Carboxylierung von CO2 zu Beginn des Calvin-Zyklus.
Die beiden Arten von Untereinheiten werden in verschiedenen Teilen der Zelle kodiert:
– Die Gene, die zur Synthese kleiner Untereinheiten führen, befinden sich im Zellkern.
– Die Gene, die zur Synthese großer Untereinheiten führen, finden sich noch immer in den DNA-Überresten
(des Cyanobakteriums), das in den Plastiden vorhanden ist.
Die Kontrolle über die Menge an Rubisco in den Chloroplasten erfolgt durch eine sehr starke Proteolyse
hinteren.
Dadurch steht der Pflanzenzelle stets Rubisco zur Verfügung.
Es ist das Enzym, das es einem anorganischen Molekül im gasförmigen Zustand (CO2) ermöglicht, an a zu binden
Zwischenprodukt, das die Organisierung auslöst und somit die gesamte Bildung von Zucker ermöglicht.
(Ich werde später darüber sprechen)
Rubisco-Aktivierung
SYNTHESE VON SACCHAROSE
Nachgeschalteter Prozess der Photosynthese.
Synthese von Saccharose im Zytosol
Alle Teile des photosynthetischen Gewebes haben eine spezifische Funktion bei der Durchführung
Verfahren. Diese Stoffwechselwege sind zwangsläufig miteinander verbunden.
Triosen sind das Nettoprodukt des Calvin-Zyklus und müssen wiederum hergestellt werden
Folgereaktionen treten auf.
Die Kompartimentierung in den Organellen eukaryontischer Zellen ermöglicht die Synchronisation und
Überwachen Sie den Fortschritt dieser Prozesse, einige davon möglicherweise auch
potenziell konkurrierend.
Dieser Zusammenhang zwischen biochemischen Prozessen zeigt sich auch bei der Synthese von Saccharose
Zytosol.
Als wir den Calvin-Zyklus ausbalancierten, erreichten wir das Ende von 6 Triosephosphaten. Aus
Diese stellen 1 das Nettoprodukt des Calvin-Zyklus dar und werden in der Synthese von fortgeführt
Saccharose, während die anderen fünf wiederverwendet werden, um zu Ribulose zurückzukehren.
Um ein Saccharosemolekül zu synthetisieren, benötigen wir 4 Triosephosphate
(Disaccharid).
Die Triosephosphate verlassen das Stroma des Chloroplasten dank der Aktivität von a in Richtung Zytosol
Transporter, der im Antiport wirkt (ein Molekül aus dem Stroma bringt). Das
Der Transporter arbeitet im Verhältnis 1:1 (für jede Triose, die das Zytoplasma verlässt, muss er
Wiedereintritt eines anorganischen Phosphats aus dem Zytoplasma in den Chloroplasten). Diese Transporter sind
die gleichen, die von der ATP-Synthase verwendet werden.
Die Bilanzveränderung hat Konsequenzen.
Aus den Triosephosphaten führen die Reaktionen zur Bildung von Fructose-1,6-diphosphat (ad-Form).
Ring, zyklisches Molekül. In den Kohlenstoffen 1 und 6 befinden sich Phosphatgruppen.
Die folgenden Reaktionen sind Verschiebungen von Phosphationen oder Modifikationen von Zucker zu
Zucker: Weiter geht es mit Fruktose-6-Phosphat. Lösen Sie die Phosphatgruppe an Position 1 ab. Teil von
Es durchläuft eine Reihe von Veränderungen: Zuerst wird es zu Glucose-6-Phosphat, dann zu Glucose-1
Phosphat. Diese Glucose reagiert mit UDP und bildet den UDP-Glucose-Komplex.
Anschließend wird Saccharose unter Abspaltung von UDP und der Vereinigung zwischen Glucose und gewonnen
Fruktose durch das Enzym Saccharosephosphatphosphatase (es löst die Phosphatgruppe von der
Es wird Saccharosephosphat und Saccharose gewonnen. Das Phosphat bindet dann an UDP. Der Prozess wird
zyklisch).
Die Position der Phosphate bewirkt, dass ein Enzym statt eines anderen wirkt
Zusammenfassung:
Nachdem die beiden als Photosynthese definierten Phasen stattgefunden haben, kommen wir zur Synthese von 3 Zwischenprodukten, d
Triosephosphate sind zwei verschiedene Moleküle im Gleichgewicht (wir befinden uns im Stroma und diese müssen
in das Chlorophyllparenchym verschoben werden). Die Synthese von Saccharose ist eine Strategie, die
Pflanzen adoptieren, um Zucker transportierbar zu machen.
Offensichtlich müssen sie zu allen lebenden Zellen der Pflanze transportiert werden.
Wir wissen, dass bei der Spaltung von Glukose viel Energie freigesetzt wird, die genutzt werden sollte
sofort ab und ist daher nicht für den Transport geeignet. Es wird ein Kompromiss gefunden: a
Disaccharid, mit Fructose und Glucose.
Der Syntheseweg beginnt mit dem Transport von Triosen, der dazu führt, dass die Triosen in das Zytoplasma austreten, sie kommen
in Fructose-1,6-diphosphat umgewandelt, dann wird ein Phosphat entfernt und wird
Fruktose-6-Phosphat und die nachfolgenden Rationen von Glucose-6-Phosphat und Glucose-1-Phosphat (in
Gleichgewicht zwischen ihnen, so dass sie sowohl vorwärts als auch rückwärts transformiert werden können). Glucose
1-Phosphat reagiert mit einem UDP zu UDP-Glucose. Anschließend erhalten wir die
Saccharose unter Eliminierung von UDP und der Vereinigung von Glucose und Fructose durch das Enzym
Saccharosephosphatphosphatase (löst die Phosphatgruppe von Saccharosephosphat ab und wir erhalten die
Saccharose. Das Phosphat bindet dann an UDP. Der Prozess wird zyklisch.)
Kontrolle der Saccharosesynthese
Die Synthese von Saccharose nimmt eine Schlüsselstellung aller Stoffwechselwege ein
kontrolliert von:
– Antizipationsmechanismen: Einer davon ist die Verfügbarkeit von Rohmaterial (benötigt).
Kohlendioxid. Je mehr davon vorhanden ist, desto mehr Zucker wird produziert. CO2
gelangt über die Spaltöffnungen in die Pflanze.
– Rückkopplungsmechanismen: alle als Folge voneinander. Sie können sein
fein moduliert (ein Mechanismus hat auf mehr oder weniger direkte Weise Einfluss auf
ein anderer, aber er funktioniert nicht wie ein Schalter). (Sie sind die drei Knoten)
Einige sind eine Folge anderer, andere schließen wieder andere aus.
Der Förderer muss immer im Verhältnis 1:1 stehen, sonst wird er langsamer.
Die Folge möglicher Unwuchten in den Förderanlagen kann zu einer größeren Wirkung führen
verstärkt: Hält das Ungleichgewicht zu lange an, wird im Körper keine Saccharose mehr gebildet
Cytosol, sondern ein Polysaccharid, Stärke.
Zusammenfassung: Alles wird durch Mechanismen gesteuert.
– Antizipation: Fähigkeit der Anlage, den Ein- und Austritt von CO2 zu regulieren, plus
Je mehr Kohlendioxid eindringt, desto mehr Photosynthese kann stattfinden.
– Feedback: direkte Kontrolle von Triosephosphattransportern, Regulierung von Enzymen
Zytosolen der Saccharosesynthese und eine vollständige Abweichung des Syntheseweges.
Kontrolle des Triosephosphattransporters
Das Verhältnis beträgt 1:1. Für jedes Triosephosphat gibt es ein Phosphat.
Um ein Saccharosemolekül zu synthetisieren, benötigt man 4, das Verhältnis wird also sein
4:4
Die vier Triosen verbinden sich zu zwei Molekülen Fructose-1,6-diphosphat.
Diese werden verwendet, um das Förderband zum Laufen zu bringen: Einer von ihnen wird einer Reihe von Schritten unterzogen
Reaktionen, bis daraus Saccharose entsteht.
Zusammenfassung: Für jede Triose, die in das Zytoplasma austritt, muss ein anorganisches Phosphat zurückkehren
Im Chloroplasten wird das Gleichgewicht dadurch gewährleistet, dass diese Phosphate aus der Synthese von stammen
Saccharose (ich sehe, wo die Ps auf dem Foto aufgenommen sind = wir sehen sie, wenn Fructose 1,6-Diphosphat ist
wird zu Fructose-6-phosphat, dann bei der Umwandlung in Glucose-1-phosphat
udp-Glukose, und schließlich wird eine genommen, wenn die Phosphatgruppe von Saccharose entfernt wird
Phosphat)
Erster Feedbackmodus
Regulierung zytosolischer Enzyme der Saccharosesynthese
Diese Wege werden durch die relativen Konzentrationen von Reaktanten und Produkten mit Eingriffen gesteuert
von Zwischenprodukten und Enzymen, die diese Positionen von Phosphatgruppen und damit modifizieren
relative Konzentration der verschiedenen Zwischenprodukte.
Zytosolische Enzyme können über Strategien, die vielen Schritten gemeinsam sind, stark reguliert werden
– Diese Enzyme werden durch die Menge der Reaktanten und Produkte (mehr Reaktanten) gesteuert
je mehr die Reaktion stattfindet)
Zweiter Feedback-Modus: (siehe unten)
– Erhöhte Konzentration eines Zwischenprodukts, ähnlich dem, was wir brauchen, aber nicht
das Gleiche, aber es wird immer noch die Produktion verlangsamen (z. B. Fruktose 6 Phosphat ha).
Hohe Konzentration, Fructose-6-Phosphat-2-Kinase-Aktivität wird gefördert
Produktion von Fruktose-2,6-diphosphat
Zweiter Feedback-Modus
Regulierung der Saccharosephosphatkinase
Das Hinzufügen und Entfernen von Phosphatgruppen ist eine Strategie zur Steuerung des Stoffwechsels.
Das Hinzufügen oder Entfernen einer Phosphatgruppe direkt am Enzym bestimmt also dessen Wirkung
Aktivität, diese wird durch die Wirkung eines anderen Enzyms (Saccharosephosphat-Synthase-Kinase) sichergestellt.
Dabei handelt es sich nicht um eine totale Hemmung, sondern um eine Modulation der Aktivität des Enzyms, sodass es verlangsamt bzw. verlangsamt wird
beschleunigt.
3 Feedback-Modi
Umleitung von C aus dem Calvinzyklus hin zur Stärkeproduktion im Chloroplasten
Längerfristige Modifikation.
Asynchronität des Triose-Transporters, also wenn das Verhältnis nicht mehr 1:1 beträgt
Wenn der Export von Triosephosphaten in das Zytosol gering ist, findet eine Zwischenstufe des Calvin-Zyklus statt
werden zur Synthese von Stärke (Speicherpolysaccharid) umgeleitet.
Die Herstellung ist ähnlich, siehe Fotoschritte
Die Ansammlung von Stärke hat zur Folge (Foto 2), dass sich echte Körnchen bilden, die
koexistieren mit dem Thylakoidsystem, aber wenn es kontinuierlich wird, entstehen die Thylakoidmembranen
beginnen abzubauen, dies führt dazu, dass aus dem Chloroplasten ein Amyloplast und dann ein Plastid wird
Akkumulationsfunktion.
Negative Kontrolle der Stärkesynthese durch Saccharosesynthese
Wenn wir eine hohe Saccharosesynthese haben, nimmt die Freisetzung von Phosphaten zu, daher sinkt sie
schnell im Plastid, wodurch Triose austritt. Das Verhältnis zwischen der Triose und dieser nimmt ab
hemmt den Stärkesyntheseweg.
In Summe:
Wenn bereits viel Saccharose vorhanden ist, neigt die Zelle dazu, die Synthese zu verlangsamen, obwohl sie offensichtlich bereits vorhanden ist
Fertige Zwischenprodukte machen sie zu Akkumulatoren.
Wenn jedoch keine Saccharose vorhanden ist, verwendet die Zelle Zwischenprodukte, um sie zu produzieren.
Durch Rubisco katalysierte Carboxylierung und Oxygenierung
Rubisco hat eine größere Affinität zu CO2. Die Sauerstoffanreicherung erfolgt mit einer Rate von etwa 25 %.
in Bezug auf die Carboxylierung. Wie man sieht, hat dieser Zusammenhang metabolische Konsequenzen.
PHOTORESPIRATIONSZYKLUS
Ziel ist die Rekonstruktion des zweiten Moleküls von 3-Phosphoglycerat, was bisher nicht möglich war
mit Sauerstoff bilden.
Die Oxygenase-Wirkung ist wahrscheinlich ein uralter Überrest von Bakterien, die C. verwendeten
anorganisch für das Wachstum in anoxischen Umgebungen. Mit dem Anstieg des O2 wurde es dann begünstigt.
Aber all dies führt zum Verlust eines Moleküls Kohlenstoff und damit zu einer Chance weniger
Zucker synthetisieren.
(Foto B)
Wir sind im Stroma des Chloroplasten, der Rubisco erzeugt dieses 2-Phosphoglykolat-Molekül, es passiert
Im Peroxisom gelangt es über Zwischenstufen dann in das Mitochondrium, wo es zu einem CO2-Verlust kommt.
Es kehrt zum Peroxisom und schließlich zum Chloroplasten zurück, wo es in ein einzelnes Molekül umgewandelt wird
3-Phosphoglycerat.
Im
