Alai

Die Synthese von Triosephosphat durch den Chloroplasten erfordert drei Substrate: Licht, CO2 und Orthophosphat (Pi). Bei der Reaktion der Kohlenstoffassimilationsrate auf die CO2-Konzentration stellen die kinetischen Eigenschaften der RuBP-Carboxylase-Oxygenase (Rubisco) die Hauptbegrenzung bei niedrigen CO2-Konzentrationen dar, während sich bei höheren CO2-Konzentrationen die Begrenzung auf die Reaktionen verlagert, die zur Regeneration des Substrats RuBP führen und durch den Elektronentransport angetrieben werden. Unter diesen Umständen kann Licht oder Pi oder beides limitierend werden. Die Eigenschaften von Rubisco, die die Photosynthese beeinflussen können, lassen sich in drei Hauptbereiche unterteilen: (1) Menge und kinetische Konstanten; (2) Aktivierungszustand; und (3) Regulierung der Katalyse (einschließlich der Rolle von Effektoren wie Pt und Glycerat-3-Phosphat (PGA)). Diese Merkmale werden analysiert, und die Rolle von Aktivitätsänderungen des Enzyms wird im Zusammenhang mit der Begrenzung und Regulierung des photosynthetischen Prozesses diskutiert. Weitere Faktoren sind die Regeneration von RuBP und seine Beziehung zum Elektronentransport, zur Pi-Versorgung und zur Photorespiration. Es wird erörtert, welchen Einfluss der erwartete Anstieg der atmosphärischen CO2-Konzentration und/oder genetische Verbesserungen der Eigenschaften des Enzyms auf das derzeitige Gleichgewicht zwischen den Teilprozessen der Photosynthese haben könnten.