101734

FAZA CIEMNA FOTOSYNTEZY U ROŚLIN C3

1.    Faza karboksylacji

Reakcja karboksylacji polega na przyłączeniu CO2 do R11DP. Reakcję katalizuje karboksylaza/oksygenaza RuDP (rubisco). Powstaje nietrwały, 6-węglowy produkt pośredni, który szybko rozpada się (hydroliza) na dwie cząsteczki 3-węglowego 3-fosfoglicerynianu (PGA). CO2 jest wbudowany w grupę karboksylową jednej cząsteczki PGA. Ta reakcja determinuje szybkość przyswajania CO2. PGA jest pierwszym trwałym produktem fotosyntezy.

2.    Faza redukcji

Reakcja redukcji PGA do aldehydu 3-fosfoglicerynowego (trioza), czyli pierwszego związku

0    charakterze cukru gdzie stosunek C:0 jest taki jak w cukrach.

Jest to reakcja endoergiczna zużywająca oba produkty fazy świetlnej fotosyntezy: ATP i NADPH (siła asymilacyjna) ponieważ dla zredukowania związku organicznego potrzeba dwóch czynników : energii i wodom.

Etap 1:    U fosforylowanie PGA przy Cl kosztem ATP przez kinazę

3-fosfoglicerynianu. Powstaje 1,3-difosfoglicerynian. Zużywa się 1 mol ATP na każdy mol PCA.

Etap 2: Redukcja 1,3-difosfoglicerynianu do aldehydu 3-fosfoglicerynowego katalizowana przez dehydrogenazę aldehydu 3-fosfoglicrynowego. Zużywa się 1 mol NADPH na każdy mol PGA.

3.    Faza regeneracji

Wytworzony w fazie redukcji aldehyd 3-fosfoglicerynowy podąża dwoma drogami. Z 6 cząsteczek 1 zamienia się w węglowodany gł. sacliarozę i skrobię i stanowi zysk netto fotosyntezy. Pozostałe 5 cząsteczek zostaje wykorzystane do odtworzenia 3 cząsteczek RuDP, czyli związku wiążącego CO2. Następuje przemiana 5 cząsteczek trioz w 3 cząsteczki pentoz (5x3C w 3x5C).

Bilans cyklu.

Przyłączenie 3 cz. CO2 do 3 cz. RuDP wymaga zużycia 6 cz. NADPH i 6 cz. ATP do redukcji powstałych 6 cz. PGA oraz 3 cz. ATP do ufosforylowania tybulozo-5-fosforanu czyli łącznie 6 cz. NADPH i 9 cz. ATP. W takim przypadku z cyklu wyprowadzana jest 1 cz. triozy.

Bilans „na heksozę”: Przyłączenie 6 cz. C0₂ do 6 cz. R11BP wymaga zużycia 12 cz. NADPH i 12 cz. ATP do redukcji powstałych 12 cz. PGA oraz 6 cz. ATP do ufosforylowania rybulozo-5-fosforanu czyli 12 cz. NADPH i 18 cz. ATP. W takim przypadku z cyklu wyprowadzana jest 1 cz. heksozy.

FOTOODDYCHANIE

Rubisco może katalizować, oprócz reakcji karboksylacji, reakcję oksygenacji czyli włączenia denu do cząsteczki RuBP. Produktem reakcji oksygenacji jest 1 cz PGA

1    1 cz związku dwuwęglowego fosfoglikolanu, któiy zawiera związany O2.

2