Fotosynteza C4

Niektóre enzymy cyklu C4 są aktywowane przez światło.  mechanizm regulujący: odwracalna fosforylacja

slajd 17/23

a) karboksylaza PEP

 na świetle aktywowany zostaje enzym kinaza karboksylazy PEP, który powoduje fosforylację i tym samym aktywację karboksylazy PEP

 w ciemności aktywne pozostają fosfatazy (inaktywują karboksylazę PEP)

b) dikinaza pirogronian-ortofosforan (PPDK)

- enzym w formie aktywnej jest nieufosforylowany, fosforylacja go hamuje

- białko regulatorowe, które odpowiedzialne jest za fosforylację i defosforylację

enzymu przejawia dwie aktywności – na świetle fosfatazową (defosforyluje), w ciemności kinazową (fosforyluje dikinazę)

 mechanizm regulujący: indukcja światłem poprzez system ferredoksyno-tioredoksynowy (taki jak w cyklu Calvina)

c) dehydrogenaza jabłczanowa zależna od NADP+

Zarówno rośliny C4 jak i rośliny kwasowe wykazują podwójną karboksylację, różnica polega na rozdzieleniu tych dwóch procesów:

- C4 : rozdzielenie przestrzenne (kom mezofilu i pochwy okołowiązkowej)

- kwasowe: rozdzielenie czasowe (dzień i noc)

Rośliny kwasowe wywodzą się z klimatów cieplejszych, potrafią wiązać CO2 przy zamkniętych aparatach szparkowych.

W nocy: aparaty szparkowe są lekko otwarte, następuje asymilacja CO2. Jego stężenie jest zbyt niskie dla RUBISCO. Działa za to karboksylaza PEP. Powstający jabłczan gromadzi się w wakuoli, obniżając jej pH (stąd nazwa – rośliny kwasowe)

W dzień: jabłczan uwalniany jest do cytoplazmy, działa enzym jabłkowy zależny od NADP+, CO2 włączane jest w cykl Calvina.