RuBP羧化酶ppt課件

1、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶植物營養(yǎng)與農(nóng)資專業(yè)植物營養(yǎng)與農(nóng)資專業(yè) 2014.11.20 1;. 一、一、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)二、二、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能三、三、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶活性活性 -活性的測定 -影響其活性的因素四、四、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶在光合碳同化中的重要作用在光合碳同化中的重要作用五、對五、對RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶研究的展望研究的展望一、一、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶的發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)

2、 早在早在19471947年，年，WhildmanWhildman和和BonnerBonner首先在植物葉綠體中首先在植物葉綠體中觀察到有一電泳均一的大分子蛋白，稱之為組分觀察到有一電泳均一的大分子蛋白，稱之為組分I I蛋白，蛋白，后經(jīng)驗(yàn)證它就是后經(jīng)驗(yàn)證它就是RuBPRuBP羧化酶即羧化酶即1,5-1,5-二磷酸核酮糖羧化酶二磷酸核酮糖羧化酶。 它它是地球上最為豐富的一種蛋白質(zhì)是地球上最為豐富的一種蛋白質(zhì), ,也是地球上唯一也是地球上唯一可從空氣中取得可從空氣中取得COCO2 2的酶。的酶。RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶有豐富的加氧酶有豐富的必需必需氨基酸氨基酸, ,是具有潛在開發(fā)價

3、值的一種高質(zhì)量蛋白質(zhì)是具有潛在開發(fā)價值的一種高質(zhì)量蛋白質(zhì), ,也是植物體內(nèi)的一種重要的儲藏蛋白質(zhì)。也是植物體內(nèi)的一種重要的儲藏蛋白質(zhì)。二、二、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能高等植物高等植物RuBPRuBP羧化酶的合成、加工、組裝羧化酶的合成、加工、組裝RuBP羧羧化化酶酶的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)二、二、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶的結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)構(gòu)與功能RuBP羧化酶/加氧酶的雙重反應(yīng)三、三、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶活性活性 -活性的測定目前目前, ,利用硫酸沉淀及柱層析等方法純化利用硫酸沉淀及柱層析等方法純化RuBPRuBP

4、羧化酶羧化酶/ /加加氧酶氧酶。RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /氧化酶活性氧化酶活性, ,采用吳光耀的同位素法測定采用吳光耀的同位素法測定，用示蹤元素標(biāo)記的化合物用示蹤元素標(biāo)記的化合物 , ,化學(xué)性質(zhì)不變?；瘜W(xué)性質(zhì)不變。其活性其活性也可也可以采用紫外分光光度法進(jìn)行測定以采用紫外分光光度法進(jìn)行測定，它是以朗伯它是以朗伯比耳比耳定律為基礎(chǔ)。定律為基礎(chǔ)。三、三、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶活性活性 -影響其活性的因素RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶是一種光調(diào)節(jié)酶加氧酶是一種光調(diào)節(jié)酶, ,在黑暗中呈鈍化狀在黑暗中呈鈍化狀況況, ,在光下呈活化狀態(tài)在光下呈活化狀態(tài), Mg,

5、Mg2+2+及及COCO2 2為活化所必需為活化所必需。其。其活性活性及含量受環(huán)境因子的影響，如光照，二氧化碳濃度和溫及含量受環(huán)境因子的影響，如光照，二氧化碳濃度和溫度等。度等。三、三、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶活性活性 -影響其活性的因素（光）弱光對花生功能葉片弱光對花生功能葉片RuBPRuBP羧化酶活性的影響羧化酶活性的影響( (平均值平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差) )，不同小寫字母表示差異顯著，不同小寫字母表示差異顯著(p 0.05)(p 0.05)。（吳正峰等）。（吳正峰等）三、三、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶活性活性 -影響其活性的因素不同氮水平下小麥

6、不同氮水平下小麥RuBPRuBP羧化酶的活性（馮福生等）羧化酶的活性（馮福生等）三、三、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶活性活性 -影響其活性的因素(O2,CO2）已已有研究有研究表明表明O O2 2是羧化反應(yīng)的競爭性抑制劑是羧化反應(yīng)的競爭性抑制劑, ,而而COCO2 2是加氧是加氧反應(yīng)的競爭性抑制劑反應(yīng)的競爭性抑制劑, ,這兩個反應(yīng)的相對速度決定于這兩個反應(yīng)的相對速度決定于COCO2 2和和O O2 2的相對濃度的相對濃度。高高COCO2 2/O/O2 2 比值促進(jìn)羧化反應(yīng)比值促進(jìn)羧化反應(yīng), ,低低COCO2 2/O/O2 2 比值促進(jìn)比值促進(jìn)加氧反應(yīng)加氧反應(yīng), ,在正常空氣中

7、在正?？諝庵?O(O2 2 為為21%,CO21%,CO2 2 為為0.03%),C0.03%),C3 3植植物大約有物大約有30%30%向加氧反應(yīng)進(jìn)行向加氧反應(yīng)進(jìn)行,70%,70%向羧化反應(yīng)進(jìn)行。向羧化反應(yīng)進(jìn)行。四、四、RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶在光合碳同化中的重要作用在光合碳同化中的重要作用RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶是處于光合碳還原和光合碳氧化二個加氧酶是處于光合碳還原和光合碳氧化二個方向相反但又相互連鎖的循環(huán)交叉點(diǎn)上方向相反但又相互連鎖的循環(huán)交叉點(diǎn)上, ,它對凈光合率起它對凈光合率起著決定性的影響著決定性的影響, ,是光合碳同化的關(guān)鍵酶是光合碳同化的關(guān)鍵

8、酶。農(nóng)作物產(chǎn)量的突破一直是農(nóng)農(nóng)作物產(chǎn)量的突破一直是農(nóng)學(xué)學(xué)研究的重中之重，而作為研究的重中之重，而作為光合碳同化的關(guān)鍵性酶，更是眾多學(xué)者研究的關(guān)鍵。光合碳同化的關(guān)鍵性酶，更是眾多學(xué)者研究的關(guān)鍵。五、對五、對RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加氧酶研究的展望研究的展望RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶是植物光合作用和呼吸作用的關(guān)鍵酶加氧酶是植物光合作用和呼吸作用的關(guān)鍵酶，對植物凈光合產(chǎn)物的積累起著關(guān)鍵作用，而農(nóng)作物產(chǎn)，對植物凈光合產(chǎn)物的積累起著關(guān)鍵作用，而農(nóng)作物產(chǎn)量的提高是關(guān)乎國計(jì)民生的大事，因此對量的提高是關(guān)乎國計(jì)民生的大事，因此對RuBPRuBP羧化酶羧化酶/ /加加氧酶的研究也將不斷進(jìn)入更深層次，為光和效率的提高氧酶的研究也將不斷進(jìn)入更深層次，為光和效率的提高以及農(nóng)作物產(chǎn)量的突破做出貢獻(xiàn)。另外，以及農(nóng)作物產(chǎn)量的突破做出貢獻(xiàn)。另外， RuBP RuBP羧化酶羧化酶/ /加氧酶加