Nama Nim
: Christovel R Penu : 1206051013
Ribulosa-1,5-bisfosfat Ribulosa-1,5-bisfosfat karboksilase-oksigenase karboksilase-oksigenase, disingkat Rubisco (dari nama bahasa nama bahasa Inggrisnya), Inggrisnya), adalah enzim adalah enzim raksasa yang berperan sangat penting dalam reaksi gelap fotosintesis tumbuhan. Enzim inilah yang menggabungkan molekul ribulosa-1,5-sel-sel molekul ribulosa-1,5-sel-sel daun bisfosfat (RuBP, kadang-kadang disebut RuDP) yang memiliki tiga atom C atom C dengan karbondioksida menjadi atom dengan enam C, untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi glukosa, menjadi glukosa, molekul molekul penyimpan energi energi aktif utama utama pada tumbuhan. Enzim ini sangat banyak dikandung oleh dan merupakan salah satu protein yang paling banyak dihasilkan di dunia. Rubisco merupakan enzim dengan empat gugus polipeptida gugus polipeptida besar besar yang mirip dan empat gugus polipeptida kecil yang juga mirip satu sama lain. Ia memiliki dua sisi aktif yang saling bersaing untuk dua reaksi yang bertolak belakang. Sisi karboksilase, yang berfungsi pada fotosintesis, dan sisi oksigenase, yang bertanggung jawab dalam fotorespirasi. dalam fotorespirasi. Kedua Kedua reaksi ini memerlukan RuBP sebagai substratnya. Dilihat dari komposisi asam amino penyusunnya, Rubisco sangatlah konservatif, dalam arti tidak banyak mengalami perubahan dalam urutan asam amino ataupun basa nitrogen dari gen-gen pengkodenya. pengkodenya. Gen-gen Rubisco berlokasi di plastida. di plastida. Sifat Enzim Rubisco
Fiksasi O2 dan fotorespirasi berikutnya adalah proses yang memakan energi, karena persaingan antara O2 dan CO2 untuk RuBP, ditambah biaya energi mengkonversi phosphoglycolate ke bentuk yang dapat didaur ulang dalam siklus PCR. Ini biaya energi meningkat pada suhu tinggi karena O 2 bersaing lebih efektif dengan CO2 di lokasi aktif Rubisco. Kepekaan tersebut ke suhu ×O 2 menjelaskan mengapa CO 2 pengayaan, yang mengurangi fotorespirasi, memiliki efek proporsional lebih besar pada keuntungan karbon bersih pada suhu lebih tinggi dari pada suhu rendah. Fungsi Enzim Rubisco
berperan sangat penting dalam reaksi gela pfotosintesis gela pfotosintesis tumbuhan. Enzim inilah yang menggabungkan menggabungkan molekul ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP, kadang-kadang disebut RuDP) yang memiliki tiga atom C atom C dengan karbondioksida dengan karbondioksidamenjadi menjadi atom dengan enam C, untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi glukosa, menjadi glukosa, molekul molekul penyimpan energi aktif utama pada tumbuhan. Struktur
Rubisco yang aktif diatur di sekitar suatu ion magnesium. Di dalam ini menggambar, yang digambar/ditarik penggunaan mengkoordinir dari PDB masukan 8ruc, magnesium ion ditunjukkan di pusat di dalam klorofil. Ini merupakan suatu molekul gula kecil itu adalah serupa kepada produk rubisco reaksi, dan suatu peregangan pendek/singkat tentang rantai protein ditunjukkan pada dasar/nya. Pada kenyataannya, rubisco protein rantai yang sepenuhnya mengepung molekul ini tetapi tidaklah ditunjukkan di sini untuk kejelasan. Ion Magnesium dipegang dengan ketat oleh tiga amino asam, mencakup format lysine dimodifikasi ikatan antar ion dan protein ditunjukkan oleh ke tiga bentuk. Suatu ekstra molekul gas asam-arang, yang ditunjukkan lapisan lebih besar di bawah ion magnesium, dipasang dengan kuat ke ujung snaky lysine sidechain. Di dalam sel , ini ” penggerak” gas asam -arang, yang mana berbeda dari molekul gas asam-arang yang ditetapkan perbaiki reaksi, adalah rubisco yang
Secara biokimia, proses fotorespirasi merupakan cabang dari jalur glikolat. Enzim utama yang terlibat adalah enzim yang sama dalam proses reaksi gelap fotosintesis, Rubisco (ribulosa-bifosfat karboksilaseoksigenase). Rubisco memiliki dua sisi aktif: sisi karboksilase yang aktif pada fotosintesis dan sisi oksigenase yang aktif pada fotorespirasi. Kedua proses yang terjadi pada stroma ini juga memerlukan substrat yang sama, ribulosa bifosfat (RuBP), dan juga dipengaruhi secara positif oleh konsentrasi ion Magnesium dan derajat keasaman (pH) sel. Dengan demikian fotorespirasi menjadi pesaing bagi fotosintesis, suatu kondisi yang tidak disukai kalangan pertanian, karena mengurangi akumulasi energi. Jika kadar CO 2 dalam sel rendah (misalnya karena meningkatnya penyinaran dan suhu sehingga laju produksi oksigen sangat tinggi dan stomata menutup), RuBP akan dipecah oleh Rubisco menjadi P-glikolat dan P-gliserat (dengan melibatkan satu molekul air menjadi glikolat dan P-OH). P-gliserat (P dibaca "fosfo") akan didefosforilasi oleh ADP sehingga membentuk ATP. P-glikolat memasuki proses agak rumit menuju peroksisoma, lalu mitokondria, lalu kembali ke peroksisoma untuk diubah menjadi serin, lalu gliserat. Gliserat masuk kembali ke kloroplas untuk diproses secara normal oleh siklus Calvin menjadi gliseraldehid-3-fosfat (G3P). Tanaman C3, Reaksi pertama dalam jalur reduksi pentosa pospat adalah pembentukan produk beratom karbon 3 yaitu asam 3 fosfogliserat. Kebanyakan tanaman yang mengikat karbon dengan jalur ini disebut tanaman C3. Meskipun demikian fiksasi CO 2 tanaman C3 dihambat proses fotorespirasi. Proses ini bergantung dari kemampuan enzim rubisco yang juga berfungsi sebagai oksigenase. Dalam hal ini oksigen didikat oleh enzim dan bereaksi dengan 1,5 difosforibulose untuk membentuk 2 fosfoglikosidik dan asam 3 fosfogliserat. 2 Fosfoglikolat tidak bisa digunakan dalam jalur reduksi fosfat tetapi 2 molekul dari substrat akan bereaksi kemudian sepanjang jalur siklik. Melibatkan glisin, serin, dan gliserat untuk menghasilkan 1 molekul 3 fosfogliserat, 1 molekul CO 2, dan 1 molekul anorganik fosfat. Fotorespirasi hingga kini bersaing dengan asimilasi karbon dioksida dan membuat fotosintesis kurang efisien. Sebanyak 30 – 50% dari karbon yang digunakan oleh fotosintesis hilang oleh fotorespirasi pada tumbuhan normal C. Proses distimulasi oleh cahaya dan temperature yang meningkat dan dengan demikian secara khusus tidak menguntungkan untuk tanaman yang tumbuh di tempat beriklim panas. Banyak perkiraan tentang fakta bahwa enzim rubisco juga mendukung suatu proses yang bertentangan dengan fungsi utamanya. Tidak ada deskripsi yang jelas mengenai hal ini, tetapi sebuah usulan menyatakan bahwa proses untuk melindungi kloroplas pada tumbuhan dari kerusakan oleh cahaya matahari yang kuat pada kondisi kering, ketika CO 2 dihalangi untuk masuk ke daun karena stomata menutup dengan tujuan untuk menghindari kehilangan air. Oksigen dapat masuk dengan difusi melewati kutikula daun, dan dengan demikian fotorespirasi dapat dilakukan dan ATP dan NADPH yang dihasilkan oleh proses fotosintesis dapat digunakan. Sebaliknya, akumulasi dari senyawa kaya energi ini – di mana tidak dapat digunakan untuk fotosintesis normal karena kekurangan CO 2 – bisa mempengaruhi kloroplas. Hal itu secara aktual telah ditunjukkan dimana tumbuhan terkondisikan untuk memperkuat penyinaran di bawah kondisi dimana oksigen dicegah untuk masuk ke daun, tidak dapat memfotosintesis pada kecepatan normalnya ketika hal itu kembali pada kondisi normal. Ini mengindikasikan bahwa kerusakan permanen pada alat fotosintesis terjadi. Peran fotorespirasi diperdebatkan namun semua kalangan sepakat bahwa fotorespirasi merupakan penyia-nyiaan energi. Dari sisi evolusi, proses ini dianggap sebagai sisa-sisa ciri masa lampau (relik).
Atmosfer pada masa lampau mengandung oksigen pada kadar yang rendah, s ehingga fotorespirasi tidak terjadi seintensif seperti masa kini. Fotorespirasi dianggap bermanfaat karena menyediakan CO 2 dan NH3 bebas untuk diasimilasi ulang, sehingga dianggap sebagai mekanisme daur ulang (efisiensi). Pendapat lain menyatakan bahwa fotorespirasi tidak memiliki fungsi fisiologis apa pun, baik sebagai penyedia asam amino tertentu (serin dan glisin) maupun sebagai pelindung klorofil dari perombakan karena fotooksidasi. Sejumlah tumbuhan mengembangkan mekanisme untuk mencegah fotorespirasi. Untuk menekan fotorespirasi, tumbuhan C4 mengembangkan strategi ruang dengan memisahkan jaringan yang melakukan reaksi terang (sel mesofil) dan reaksi gelap (sel selubung pembuluh, atau bundle sheath). Sel-sel mesofil tumbuhan C4 tidak memiliki Rubisco. Strategi yang diambil tumbuhan CAM bersifat waktu (temporal), yaitu memisahkan waktu untuk reaksi terang (pada saat penyinaran penuh) dan reaksi gelap (di malam hari).
SUMBER
http://blog.ub.ac.id/ervansyah/2012/05/02/rubisco/
http://id.wikipedia.org/wiki/Rubisco
http://luqmanmaniabgt.blogspot.com/2012/07/mekanisme-fotorespirasi.html
