Rubisco

accepteur à 5C, et la carboxylation se fait en présence de H2O grâce à une enzyme du stroma : la rubisco = Ribulose-1,5-biphosphate Carboxylase/Oxygénase. Enzyme qui a une faible affinité pour CO2 et qui est lente (tout pour perdre !). 3 molécules de substrat par seconde, moyenne autour de 10^3/s^-1. Très présente : 50% des protéines du chloroplaste. Étant donné l'abondance des végétaux chlorophylliens, la rubisco est une des protéines les plus répandus sur terre. C'est un ensemble multimérique, α8/β8

matière inorganique (comme le CO2) grâce à la photosynthèse en exploitant la lumière du soleil. Chez les plantes en C3, il y a deux étapes distinctes : La carboxylase qui permet la photosynthèse, et l’oxygénase qui permet la photo respiration. C’est la RubisCO qui catalyse ces deux réactions. La photo respiration correspond à une absorption d’O2 et un rejet de CO2, c’est la fixation de l’O2 sur le ribulose-1,5-disphosphate à la place du dioxyde de carbone par la production d’un intermédiaire, le Glycolate

La phase obscure de la photosynthèse I. N° Le cycle réducteur des pentoses phosphates (CRPP, C3) Equation Enzyme La carboxylation du ribulose 1,5 biphosphate 1 3( CO2 + RuBP + H2O)  3(2APG) 3( C1 + C5 )  6C3 RUBISCO Réduction du phosphoglycérate (= acide 3 phosphoglycérique) 1 3 x (2 APG) + 6 ATP  6 x 1,3-diphosphoglycérique + 6 ADP 3 phosphoglycerate kinase 2 6 x 1,3-diphosphoglycérique +6 NADPH+H+  6 glycéraldéhyde 3-phospate + NADP+H+ Glycéraldéhyde

provoque des augmentations de température de plusieurs degrés. Le métabolisme C4 : Avec l’élévation de la température, la solubilité du CO2 diminue plus vite que celle de l’O2. Le « gaspillage » énergétique que représente l’activité oxygénase de la Rubisco est accentué. Les mécanismes de concentration du CO2 dans les plantes en C4 (maïs, canne à sucre…) permettent d’éviter cette contrainte. Chez les plantes adaptées aux milieux arides chauds (souvent des C4), on peut constater que de nombreuses activités

réactions biochimiques prenant place dans le stroma des chloroplastes des organismes photosynthétiques. Il ne correspond qu'à la deuxieme phase. Le rubisco est une enzyme qui agit dans ce cycle et qui est localisé dans le stroma es chloroplastes. L'équation en est la suivante : 3 RUBP + 3CO2 = 6APG rouge = action du rubisco en tant que catalyseur - (graphique du TP4) En presence de lumière et de CO2, la quantité de glucose augmente au cours du temps tandis ce que celle

Ce cycle est une succession de réactions biochimiques, régulées par différents enzymes pour permettre la réduction et l'incorporation du CO2 atmosphérique dans des molécules organiques. L'enzyme clé de ce cycle est la Rubisco car elle permet la fixation du CO2 au RuBP: cette Rubisco ou ribulose-1-5-biphosphate carboxylase représente jusqu'à 16 % des protéines totales du chloroplaste; c'est une des protéines les plus importantes et abondantes sur terre. Ce cycle se répète 6 fois (donc 6 incorporation

(Cycle de Calvin), par l'intermédiaire de la RubisCO. La concentration de cette molécule est déterminante pour deux raisons principales : premièrement elle se doit d'être en quantité suffisante pour permettre la transformation du 1,5 ribulose di-phosphate en deux molécules de 3-phosphoglycérate ; deuxièmement le rapport [CO2]/[O2] doit être élevé (à l'inverse, le rapport [O2]/[CO2] doit être faible) de manière à favoriser l'affinité pour le CO2 de la RubisCO (ayant également une affinité pour l'O2 responsable

carboxylation du ribulose 1,5 bisphosphate pour former un composé à 3 atomes de carbone, le 3-phosphoglycérate. Cette réaction est catalysée par la ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase - oxygénase ou RuBisCO. La plupart des plantes fonctionnent selon ce mécanisme. Comme son nom l'indique, la RuBisCO catalyse en fait 2 réactions : la carboxylation : RuBP + CO2 ---> intermédiaire en C6 ---> 2 x 3-phosphoglycérate l'oxygénation ou photorespiration : RuBP + O2 ---> intermédiaire en C5 ---> 3-phosphoglycérate

en ADP). Bilan énergétique de la conversion d’énergie : Avec 2 molécules d’H2O et 8 photons, on produit 2 NADPH et 4 ATP…l’efficacité de conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique est excellente (47%). La fixation du CO2 La rubisco (=enzyme majeure du chloroplaste) catalyse la première étape de la fixation du CO2 qui se trouve être la première phase du cycle de Benson et Calvin. Le NADPH et l’ATP de tout à l’heure vont entrer dans ce cycle, et seront ainsi régénérer en ADP et

décomposé en trois étapes : - incorporation du CO2 au RuDP ou Ribulose diphosphate, - réduction du carbone fixé, - régénération du RuDP. La réaction d’incorporation du CO2 au RuDP, composé à cinq atomes de carbone, est catalysée par l’enzyme RubisCO ou Ribulose Bisphosphate Carboxylase Oxygénase, enzyme fondamentale du cycle et est une des protéines les plus abondantes sur Terre. Deux molécules de PGA, phosphoglycérate, chacune constituée de trois atomes de carbone, sont formées. La réduction