Bài giảng: Sự điều hòa chu trình calvin

Để tìm hiểu rõ hơn về chu trình calvin, các giai đoạn của chu trình calvin như giai đoạn carboxyl hóa, giai đoạn khử và phục hồi chất nhận RuBP. Mời bạn đọc cùng tham khảo bài giảng Sự điều hòa chu trình calvin dưới đây để biết thêm chi tiết. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng: Sự điều hòa chu trình calvin Chu trình Calvin• Do nhà bác học người Mỹ đưa ra từ năm 1951• Hợp chất đầu tiên trong đó CO2 được cố định là photphoglixeric (APG)• Chất nhận CO2 đầu tiên là ribulozodiphotphat (RiDP) Chu trình CalvinChất nhận CO2 là một hợp chất có 5C : Ribulozo-1,5diphosphat (RDP).Phản ứng cacbolxyl hóa đựoc xúc tác bởi enzym rấtđặc trưng và phổ biến nhất cho cây C3 là Ribulozo-1,5 diphosphat-cacboxylase.Sản phẩm đầu tiên của giai đoạn này là hợp chất có3C – axit phosphoglyxeric ( 12 APG ) . Vì vậy ngườita gọi chu trình này là chu trình C3 và thực vật nhómnày là thực vật C3 Chu trình Calvin1. Giai đoạn carboxyl hóa2. Giai đoạn khử3. Phục hồi chất nhận RuBP Giai đoạn carboxyl hóa- Chất nhận CO2 đầu tiên và cũng là duy nhất của chutrình là một hợp chất có 5C: Ribulozo-1,5 diphosphat(RDP).- Sản phẩm đầu tiên ổn định của chu trình này là mộthợp chất 3C: Axit phosphoglyxeric (APG) .- Phản ứng cacboxyl hoá được xúc tác bởi enzym rấtđặc trưng và phổ biến nhất cho cây C3 là RDP-cacboxylase. Sản phẩm của giai đoạn này là hợp chất có3C - axit phosphoglyxeric ( APG ). Giai đoạn khử CO2- Sản phẩm quang hợp đầu tiên là APG sẽ bị khửngay để hình thành nên AlPG, tức có sự khử từ chứcaxit thành chức aldehyt.- Pha sáng cung cấp năng lượng ATP và lực khửNADPH cho phản ứng khử này. Để tạo nên 1 phântử glucose thì pha sáng cần cung cấp cho phản ứngkhử này 12 ATP + 12NADPH.- Như vậy thì CO2 vừa được cố định trong APG đã bịkhử. Đây có thể xem là phản ứng quan trọng nhấttrong pha tối. Tái tạo chất nhận RuBP- Một bộ phận AlPG (2C3) tách ra khỏi chu trình để đi theohướng tổng hợp nên đường và tinh bột và các sản phẩmkhác của quang hợp. Các sản phẩm này sau đó được vậnchuyển ra khỏi lá để đến các cơ quan khác.- Đại bộ phận AlPG (10C3) trải qua hàng loạt các phản ứngphức tạp, cuối cùng tái tạo lại chất nhận CO2 là RDP đểkhép kín chu trình 18 ATP và 12 NADPH. Đây là một lượngnăng lượng lớn mà pha sáng phải bảo đảm đủ. Nếu vì lý donào đó mà thiếu năng lượng thì quá trình khử CO2 sẽ bị ứcchế.- Giai đoạn tái tạo chất nhận CO2 cũng cần nănglượng ATP của pha sáng đưa đến.- Giai đoạn này cần 6ATP để tạo đủ chất nhậnCO2 cho việc hình thành nên 1 phân tử glucose.Như vậy, sản phẩm pha sáng không những cầncho việc khử CO2 thành các chất hữu cơ mà còncần cho việc tái tạo lại chất nhận CO2 là RDP.Như vậy thì để tạo nên 1 phân tử glucose trongpha tối thì pha sáng cần cung cấp 12 NADPH +18 ATP + 11 H20 Tái tạo chất nhậnTrải qua 9 phản ứng được xúc tác bởi các enzyme khác nhau trongstroma CompanyLogoDiagram CompanyLogoĐIỀU HÒA CHU TRÌNH CALVIN 1.Hoạt động của enzyme phụ thuộc ánh sáng 2.Hoạt động của Rubisco tăng trong ánh sáng 4.Vận chuyển qua màng phụ thuộc ánh sáng 3.Sự vận chuyển ion phụ thuộc ánh sáng điều hòa các enzyme chu trìnhHoạt động của Rubisco tăng trong ánh sángCó 5 enzyme được điều hòa hoạtđộng bởi ánh sáng trong chu trìnhCalvin:1. Rubisco2. NADP: glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase3. Fructose-1,6-biphosphatase4. Sedoheptulose-1,7-biphosphatase5. Ribulose-5-phosphate kinaseBốn enzyme cuối chứa 1 hay nhiềunhóm disulfide được ánh sáng điềuhòa thông qua hệ thống ferredoxin-thioredoxin .Hoạt động của Rubisco tăng trong ánh sáng  Sự hình thành Rubisco “hoạt động”: • Đầu tiên là sự hình thành dạng carbamate không hoạt động  ởi 2 ếu tố hoượhóa-CO2 ở dạng HCO-3trìnhphản ứng chậm b y proton đạt c giải phóng trong quá qua hình thành với carbamate hoạt ện ε-NH2 choạt hóa đtrongthúc đhoạtởi nhóm ko tích đi hóa nên sự ủa Lys 201 ược vị trí ẩy b hóa củapH cao (nồng độ H+ thấp) và nồng độ Mg cao 2+ enzyme. • Sự liên kết với Mg2+ của phức hệ carbamate không hoạt động biến chúng thành carbamte hoạt hóa.Hoạt động của Rubisco tăng trong ánh sáng  Khi Rubisco liên kết với đường phosphate, như Ribulose-1,5- bisphosphate sẽ hình thành nên một phức hệ đóng, vì thế sự carbamate Như vậy hoạt động của Rubisco hóa không thể xảy ra.  Đườđược điều hòa trthể tiếp bởi không ng phosphate có ực bị loại hệ thống ferredoxin-thioredoxin bỏ khỏi Rubisco b ...