Thành phần của dịch stroma

THÀNH PHẦN CỦA DỊCH STROMABộ gen lục lạpCác gen được mã hóa bởi DNA lục lạpRubiscoBộ gen lục lạp organization of the liverwort chloroplast genomeCác gen được mã hóa bởi DNA lục lạpFunction Number of genes Genes for the genetic apparatusrRNAs (23S, 16S, 5S, 4.5S)tRNAsRibosomal proteinsRNA polymerase subunits430214Genes for photosynthesisPhotosystem IPhotosystem IICytochrome bf complexATP synthaseRibulose bisphosphate carboxylase512461Enzyme RubiscoCấu trúc của enzyme RubiscoQuá trình hình thành RubiscoHoạt động của RubiscoCấu trúc của Rubisco8 tiểu phần lớn (xanh, tím)8 tiểu phần nhỏ (đỏ)Quá trình hình thành RubiscoCác vị trí hoạt động của RubiscoRubisco - Hoạt động cố định CO2 CHU TRÌNH CALVIN (C3PCR)CHU TRÌNH CALVIN (C3PCR) Giai đoạn tối của quang hợp Stroma của diệp lạp Xảy ra mà không có sự hiện diện của ánh sáng Cố định CO2 từ khí quyển thành đường glucose (C6H12O6)CÁC BƯỚC CỦA CHU TRÌNH CALVIN Bước 1: Carboxyl hóa RuBP (ribulose-1,5-bisphosphate) Bước 2: Khử APG (acid phosphoglyceric) Bước 3: Tái sinh RuBPENZYME THAM GIA VÀO CHU TRÌNH CALVIN Phosphoglycerate kinase Glyceraldehyd phosphate dehydrogenase Triose phosphate isomerase Transaldolez Fructose- 1,6 – bisphosphatase Sedoheptulose -1,7-bisphosphatase Transcetolase Epimerase Isomerase Ribulose-5-phosphate kinaseĐIỀU HÒA CHU TRÌNH CALVIN Ánh sáng có vai trò quan trọng trong sự điều hòa Điều hòa sinh tổng hợp Rubisco Điều hòa hoạt tính enzymeĐIỀU HÒA HOẠT TÍNH ENZYME H+ được bơm từ stroma vào khoảng trong thylakoid pH của stroma tăng từ 7 tới 8 Tạo nhóm carbamat (-NH-COO-) trên nhóm NH2 của lysin trong vị trí hoạt động của Rubisco Nồng độ Mg2+ tăng từ khoảng 1 (trong tối) tới vài mM (dưới ánh sáng) Nhóm carbamat tạo nối với Mg2+, thành lập phức hợp hoạt động carbamat-Mg2+ của enzymeĐIỀU HÒA HOẠT TÍNH ENZYME ThioredoxinHIỆU NĂNG CỦA CHU TRÌNH CALVIN Ánh sáng đỏ (λ=680nm) chứa 175kJ (42kcal)/ mol photon Nhu cầu lượng tử tối thiểu: 8 photon/CO2 cố định năng lượng tối thiểu cần để khử 6 mol CO2 thành 6 mol hexose là 6x8x175=8400kJ (2016kcal) Một hexose chỉ sinh 2804kJ (673kcal) khi bị oxid hóa hoàn toànHiệu năng quang hợp: 673/2016 = 33%Quang hô hấp (Photorespiration)Điều kiện xảy ra quang hô hấp (ở cây C3):Nhiệt độ cao, nắng, nóng khô -> lá đóng khí khẩu -> Tỉ lệ [CO2] /[O2] thấp O2 đóng vai trò là chất cạnh tranh với CO2 trong sự hoạt động của RubiscoHoạt tính kép của RUBISCOSơ đồ chu trình quang hô hấpNăng lượng cần thiết cho Quang hợp và quang hô hấpVai trò quang hô hấpGiảm hiệu suất quang hợp, dùng O2 cắt các hợp chất carbon thành CO2 và NH3,Giảm [O2] sinh ra trong pha sáng, sinh ra CO2 góp phần làm tăng [O2]/[CO2]Cung cấp 1 số chất trong chuyển hóa biến dưỡng khácCó 1 số vai trò nhất định trong các cơ chế chống stress