rubisco酶研究论文

在光合作用的过程中，光照强度对碳3（Rubisco）酶活性的影响非常大。当光照强度突增时，光合速率也会相应增加。然而，Rubisco酶的催化速率却受到了限制，因此，碳3的含量反而减小了。具体来说，当光照强度突增时，叶片中的ATP和NADPH的产量会迅速增加，而CO2的供应速率却没有跟上。这样会导致ATP和NADPH的积累，进而抑制Rubisco酶的活性，从而减小碳3的含量。随着光照强度的增加，CO2供应速率也逐渐增加。当CO2的供应速率达到一定程度时，ATP和NADPH的积累就会被消耗，Rubisco酶的活性也会逐渐恢复，碳3的含量也会增加。最后，当光照强度进一步增加到光饱和点以上时，光合速率不再随光照强度的增加而增加，此时碳3的含量也趋于稳定。因此，在光合作用达到光饱和之前，光照强度的突增会导致碳3的含量先减小后增大，最后趋于稳定。

rubisco在光下活化,暗中钝化。但光对rubisco的活化作用不是直接的，包括了跨类囊体的mg2+流动，co2活化，叶绿体ph改变，以及活化蛋白等多因素之间复杂的相互作用。e（钝化）+aco2↔（钝化）(ec形式)慢反应↔(活化)(ecm形式）快反应一个核gene编码的叶绿体蛋白具有激活rubisco的效应，称为rubisco活化酶。研究表明，活化酶对rubisco的激活可分为两个阶段：（1）光激活rubisco活化酶。（2）活化酶激活rubisco，使rubisco肽链内一特殊的赖aa残基的ε-氨基转变成氨基甲酰化的形式。活化酶表现活性需要照光,实际上就是需要活化酶提供了一种调节光合作用活性的手段，使rubisco活化水平与叶绿体间质中rubp合成的速率以及类囊体膜光能吸收的速率相协调。植物体内在夜间可合成2-羧基阿拉伯糖醇-1-磷酸（ca1p），它是一种6-碳的c3循环中间产物的类似物。ca1p可与活化的rubisco(ecm)紧密结合，因此阻断了rubp的结合，抑制羧化反应。在黑暗中叶片内的ca1p浓度增加，而光下ca1p被代谢，浓度下降，转变成2-羧基阿拉伯糖醇（ca）。因此强光照几分钟就可使rubisco与其抑制剂ca1p分离。另外，rubisco活化酶不分解ca1p本身,但是可使ca1p从ecm中解离的速率提高。xubp和kabp对rubisco的调节xubp(1,5-二磷酸木酮糖)是rubp的差向异构体，kabp(3-酮基阿拉伯糖醇-1,5-二磷酸)是rubp的酮式异构体，这两种物质是rubisco活性的重要抑制剂。rubisco活化酶可将xubp和kabp解离.总体来看，无论是rubp与rubisco的e形式结合，还是ca1p、xubp与rubisco的ecm形式结合，都会抑制酶的活性。因此，磷酸糖是rubisco活性的重要抑制因子。而活化酶能使这些抑制剂与酶解离从而使酶活化