Biokemi: karboxylaser som katalyserar en "netto fixering av C02"?
Hej, råkade läsa här att RUBICO är:
the only carboxylase that leads to a net fixation of carbon dioxide
Vad betyder det?
Sedan på RUBISCO:s wikisida står det
Phosphoenolpyruvate carboxylase, unlike RuBisCO, only temporarily fixes carbon
Fattar ingenting, vad menas? Syftar man på de metaboliska vägarna där enzymerna ingår? Att typ metaboliten några steg därefter dekarboxyleras, så att det inte räknas?
Lite relaterad fråga, uppenbarligen kan människan fixera koldioxid (för bara priset av 1 ATP!) i första steget i fettsyraanabolismen från a-coa malonyl-COA, hur är inte det en big deal?
Jag förstår att den inte är "gratis" som när växter använder solljus för att fixera co2, men 1 ATP låter ändå för billigt, är det inte det? Eller är malonyl för oxiderad jämfört med tex glukos för att göra energimässig nytta?
Qetsiyah skrev:Hej, råkade läsa här att RUBICO är:
the only carboxylase that leads to a net fixation of carbon dioxide
Vad betyder det?
Jo det stämmer RuBisCo är det enda karboxylaset som ger en nettomässig kolfixering. De andra karboxylasen ger ingen nettomässig fixering, d.v.s. de ökar inte mängden kolatomer i biosfären - de endast omsätter de som redan finns där.
Sedan på RUBISCO:s wikisida står det
Phosphoenolpyruvate carboxylase, unlike RuBisCO, only temporarily fixes carbon
Fattar ingenting, vad menas? Syftar man på de metaboliska vägarna där enzymerna ingår? Att typ metaboliten några steg därefter dekarboxyleras, så att det inte räknas?
Exakt!
Den CO2 (i form av bikarbonat), som fosfoenolpyrovatkarboxylaset adderar till fosfoenolpyrovat, bildar oxaloacetat under det som brukar kallas C4-cyklen. Men detta oxaloacetat går inte in i biosfären utan används som "kol-bärare", och förs till kloroplastens stroma där RuBisCo finns. I stroman sker dekarboxylering, vilket ger en högre koncentration av CO2 precis där RuBisCo är. RuBisCo kan dessutom f.f.a. vid lägre temperaturer (därmed lägre CO2 koncentration), istället låta O2 reagera med ribulos-1,5-bisfosfat under första steget i fotorespirationen (s.k. C2-fotosyntesen), som slösar med en del av energin från fotosyntesen då processen inte leder till kolfixering. Därför är det en evolutionär fördel att binda så mycket CO2 det går och ackumulera denna i stroman genom "kol-bäraren" oxaloacetat - för att se till at RuBisCo har tillräckligt hög koncentration av CO2, och därmed fixerar kol till biosfären.
Lite relaterad fråga, uppenbarligen kan människan fixera koldioxid (för bara priset av 1 ATP!) i första steget i fettsyraanabolismen från a-coa malonyl-COA, hur är inte det en big deal?
Jag förstår att den inte är "gratis" som när växter använder solljus för att fixera co2, men 1 ATP låter ändå för billigt, är det inte det? Eller är malonyl för oxiderad jämfört med tex glukos för att göra energimässig nytta?
Du är inne på rätt bana igen, kul!
Den koldioxiden adderas till Ac-CoA endast när det behövs. Det är betydligt mer energikonservativt för oss och andra heterotrofer att katabolt metabolisera organiska ämnen. Malonylsyran är som du skrev redan väloxiderad, och efter 1 oxidation har vi oxaloacetat som inte går att oxidera vidare utan att den dekarboxyleras.
Kostnaden i form av reducerade kofaktorer för att reducera malonat till t.ex. glycerol är i storleksordningen 4 NADH, eller 10 ATP utöver den som gick åt för additionen av CO2 till Ac-CoA. Det skulle nog gå att stanna innan dess, vid t.ex. glyceraldehyd till en lägre ATP kostnad, men det skulle ändå kosta mycket ATP att fixera ett enda kol....
...som t.ex. RuBisCo gör i princip gratis.
