Fotorespiració

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Fotorespiració

La fotorespiració és un procés que passa en el mesòfil de la fulla, en presència de llum, i on la concentració d'O2 és alta. Es realitza en plantes C3 (especialment en època d'estiu on tanca els seus estomes per evitar pèrdua d'H2O).


La Rubisco, continguda en el cloroplast, capta l'O2 que reacciona amb la ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP) produint un 3-fosfoglicerat, molècula amb 3 carbonis, i un 2-fosfoglicolat (2-PG), molècula amb 2 carbonis. Aquest 2-PG de seguida és transformat a glicolat o àcid glicòlic per acció de l'enzim 2-fosfoglicolatfosfatasa. Aquest glicolat passa al peroxisoma mitjançant uns transportadors específics. Un cop dins el peroxisoma, el glicolat és oxidat, per acció de l'enzim glicolat oxidasa, mitjançant O2 donant lloc a peròxid d'hidrogen (aigua oxigenada H2O2) i glioxilat. L'aigua oxigenada, molt tòxica per l'organisme és degradada en el peroxisoma per acció de la catalasa formant O2 i aigua H2O. Per transminació, el glioxilat és transformat en glicina. La glicina és transportada cap al mitocondri. Un cop dins el mitocondri, dues molècules de glicina reaccionen juntament amb un [[NAD+]] per acció de la glicina descarboxilasa, produint una serina, aminoàcid amb 3 carbonis, 1 NADH, 1 amoni NH4+ i un CO2, que és on es perd un carboni. La serina passa de nou al peroxisoma, on és desaminada, transformant-se en hidroxipiruvat, que amb gast d'un NADH es transforma en glicerat. Aquest glicerat passa a al cloroplast, on és fosforilat per acció de la glicerat quinasa, amb gast d'un ATP, donant lloc a 3-fosfoglicerat.

Els 3-fosfoglicerats són incorporats al cicle de Calvin per regenerar la RuBP.

En conclusió la fotorespiració produeix despesa de RuBP i CO2, és un procés de despesa energètica però permet recuperar 3 molècules de carboni en els 3-fosfoglicerat. Es perd un àtom de carboni en el CO2 alliberat.

Es dona en tres orgànuls diferents: el cloroplast, el peroxisoma i el mitocondri.

Cicle oxidatiu[modifica | modifica el codi]

  • Cloroplast. Entrada de 2 molècules d'oxigen, que amb la ribulosa-1,5-bisfosfat produeixen una molècula de fosfoglicerat i una molècula de fosfoglicolat. La molècula de fosfoglicerat serveix per al cicle de Calvin, i permet recuperar la RuBP. La molècula de fosfoglicolat perd el seu fosfat i dóna el glicolat. Aquest surt del cloroplast.
  • Peroxisoma. El glicolat, amb l'acció d'O2 i mitjançant l'enzim oxidasa, aquesta transformat a glioxilat i es produeix H2O2 (aigua oxigenada). El glioxilat incorpora nitrogen per transaminació i forma l'aminoàcid glicina. Aquest surt del peroxisoma.
  • Mitocondri. la glicina s'oxida a serina, mitjançant NAD+ que es redueix a NADH i allibera CO2 i amoni NH4+.
  • Peroxisoma. La serina torna al peroxisoma, on es transforma en hidroxipiruvat, el qual mitjançant NADH es transforma al seu torn en glicerat.
  • Cloroplast. L'glicerat torna al cloroplast, on mitjançant una molècula d'ATP es transforma en 3-fosfoglicerat i es reintegra el cicle de Calvin.

El amino alliberat al mitocondri passa al cloroplast en forma de NH3, la qual cosa mitjançant glutamina sintetasa permet transformar alfa-cetoglutarat a glutamat. El glutamat permet transformar serina a hidroxipiruvat al peroxisoma, mentre es transforma en alfa-ceto-glutarat.