숭늉의 연구일지

캘빈 회로 - CO2 동화 캘빈 회로는 총 3단계로 구성된다. 단계 1: 탄소고정 1,5 - 이중인산라이불로스(RuBP)와 CO2를 축합 하여 두 분자의 3-인산글리세르산을 생성한다. 이 과정을 Rubisco가 관여한다. **Rubisco(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase) 역할 CO2를 5탄당인 RuBP에 결합시키는 반응과 이로 인해 만들어지는 불안정한 6탄소 중간체를 분해하여 두 분자의 3-인산 글리세르산으로 만드는 역할을 한다. 합성 Phytochrome, Crypthochrome이 빛을 흡수하면 Rubisco의 합성이 촉진된다. 활성화 명반응에 의해 스트로마의 pH가 상승하면 Rubisco activaase에 의해 Rubisco가 인산화되어 활성..

광저해(광산화) 과도한 빛 에너지에 의해 들뜬 전자가 유도공명, 광하학 반응에 의해 신속히 제거되지 못하면 O2-, O, H2O2가 생성된다. 이로 인해 엽록체와 세포가 손상되어 광합성이 저해되는데 이를 광저해(광산화)라고 한다. 광저해 잎이 이용할 수 있는 수준 이상으로 빛에 노출 시 광합성이 저해되고 양자수율이 감소하는 것으로 PSⅡ 반응 중심이 영향을 미친다. 광저해는 크게 '동적 광저해'와 '만성 광저해'가 있다 동적 광저해(dynamic photoinhibition) 약간의 과도한 빛에 의해 나타나는 광저해이다. 양자효율이 감소하지만 최대 광합성률은 변화가 없다. 흡수된 빛 에너지가 열로 방출되며 O2-, O, H2O2 등을 제거하면 회복된다. 만성 광저해(chronic photoinhibiti..

순환적, 비순환적 광인산화비순환적 광인산화: PSⅡ - Cytb6f complex - PSⅠ - NADP+로 이어지는 전자의 흐름→  NADPH와 ATP를 합성 순환적 광인산화: Fd - Cytb6f complex - PC - P700 - (전자전달계) - Fd - Cytb6f complex ... 로 순환하는 전자의 흐름→  양성자의 농도 기울기(구배)를 형성해 결과적으로 ATP를 합성 식물은 위 두 종류에 해당하는 광인산화 경로를 조절하여 NADP+ : NADPH = 3 : 2 비율로 유지한다.초과 분의 빛에 의한 ATP 생성은 높은 광도에서 광저해 효과를 감소시키는 역할을 수행한다. 이는 NADPH의 요구도가 감소하고 ATP의 요구도가 증가할 때 일어난다. 광수집 복합체(LHC)에 의한 광합성 광계..

광계에서 전자의 흐름 광계Ⅱ(PSⅡ)의 구조와 전자 흐름 광계Ⅱ는 유사한 D1, D2 단백질이 이량체를 형성하여 플라스토 퀴논으로 전자를 전달한다. 이후 이 전자는 Cytochrome b6f complex로 전달된다. OEC(산소방출 복합체)에서 방출된 전자를 받아 중심색소(P680)로 전달하고, Pheo(pheophytin)을 거쳐 두 PQ(플라스토 퀴논)를 거쳐 Cytochrome b6f complex로 전달된다. **pheophytin(페오피틴): 구조적으로 엽록소와 같으나 중심에 금속이온(Mg2+)이 없는 분자이다. Cytochrome b6f complex의 구조와 전자 흐름 Fe-S 중심, Cytochrome b6, Cytochrome f 등으로 구성된 복합체이다. 광계Ⅱ에서 플라스토 퀴논을 통..

광계(photo system)의 개요 틸라코이드 또는 세균막에서 빛 흡수색소가 기능적 배열로 배치된 것이다. 식물은 엽록소, 카로티노이드 및 단백질로 구성된 2개의 관계를 가지며, 빛 에너지를 수용하여 전자를 들뜨게 하고, 들뜬 전자를 방출한다. 1. 광계Ⅰ 틸라코이드가 밀집되지 않은 지역에 분포하고, 엽록소a : 엽록소b = 4:1 정도로 분포한다. 반응 중심은 P700이며 들뜬 전자가 Fd(ferredoxin; 철을 포함하는 단백질의 일종)으로 이동하여 최종적으로 NADP+로 전달되어 NADPH를 생성한다. 2. 광계Ⅱ 틸라코이드가 밀집된 지역에 분포하고, 엽록소a : 엽록소b = 1.2:1 정도로 분포한다. 반응 중심은 P680이며 들뜬 전자가 양성자 이동과 동시에 Cytb6f complex로 이동..

빛에 의한 에너지 전환 및 전달(엽록소) 엽록소가 광양자 흡수 시 에너지가 가장 낮은 안정한 상태에 있는 전자가 들뜬상태가 된다. 이때 전자는 들뜬 상태에서 즉시 혹은 일정시간 이후 바닥상태로 되돌아오면서 열과 형광을 방출한다. 광색소간의 에너지 전이는 유도공명에 의해 높은 효율로 일어난다. 들뜬 에너지는 반응 중심에 가까워질수록 감소한다. 이 과정에서 일부는 열에너지로 전환되어 방출된다. 1> 안테나 색소간의 전자 전달 → 물리적 유도공명 2> 반응 중심의 전자 전달 → 분자 간의 화학적 변화를 동반 광합성에 영향을 주는 요인 1) 빛 광포화점: 광합성량이 최대가 되기 위한 최소한의 빛의 세기 광보상점(보상점): 광합성으로 사용되는 CO2와 방출되는 CO2가 같을 때의 빛의 세기 총광합성량 = 순광합성..

광합성의 정의 빛 에너지를 이용하여 CO2와 물 혹은 물과 같은 환원제(H2S, H2)로 부터 당을 생성하는 반응 1> 명반응: 광인산화 반응으로 엽록체의 그라나 혹은 틸라코이드에서 일어난다. 2> CO2 동화반응: 엽록체의 스트로마에서 일어난다. 반응식: 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6H2O 위 반응식에서 발생하는 O2의 기원은 CO2가 아닌 H2O에서 기원한다. 광색소 식물에서 엽록소 a, b는 일차적 광수집자로 작용한다. 또한 β-카로틴(카로티노이드)과 루테인(크산토필)은 식물의 보조색소로 이용된다. 1) 엽록소 포르피린 고리와 긴 꼬리인 리톨 사슬로 구성되어 있다. 포르피린 고리 중앙에 Mg2+가 존재하며 없을 경우 페오파이틴(pheophytin; 광계Ⅱ의 1차 전자 수용체)이 된..

산화적 인산화의 조절 1. [ATP]/[ADP]에 의한 조절 일반 조건에서 [ATP]는 높은 비율로 존재한다. 에너지 요구 → ATP 분해 증가 → [ATP]/[ADP] 감소 → 호흡 증가 → ATP 재생(정상농도까지 2. 억제 단백질(IF1)의 조절 세포의 하혈 상태 → 산소공급 감소, 양성자 구동력 붕괴 → ATP Synthase의 역방향 구동으로 ATPase 작동 → IF1이 2개의 ATPase에 결합해 활성을 억제 (**산소 고갈 → 당분해 → 젖산, 피루브산 축적 → pH 감소 → 세포질과 미토콘드리아의 pH 감소 → IF1의 이합체 유도 → ATPase에 의한 ATP 가수분해 억제)