4)RuBisCO(ルビスコ)と光呼吸

RuBisCO(ルビスコ)と光呼吸

前回は「3)カルビン回路(CO2固定)と暗反応」について、光合成における暗反応について学びました。ここでは、光合成における暗反応で登場したRuBisCOの二酸化炭素（CO₂）の固定以外の働きを確認していきたいと思います。

1.RuBisCOと光呼吸

RuBisCOの２つの機能：「二酸化炭素の固定」と「酸素添加」

RuBisCO（ルビスコ）とは、リブロースビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼという酵素のことで、地球上で最も多量に存在しているといわれているタンパク質です。

この酵素は、葉緑体のストロマに存在しており、暗反応（カルビン・ベンソン回路）において、二酸化炭素（CO₂）を固定する働きがあります。

黒アザラシ

RuBisCOという酵素はカルボキシラーゼという名前がついているので、この場合リブロース1,5-ビスリン酸（RuBP：C5）にカルボキシル基（-COOH基）を付加する酵素だとわかりますが、オキシゲナーゼとも書かれているということは、リブロース1,5-ビスリン酸（RuBP：C5）に酸素（O₂）を添加する酵素としても働くということですか？

その通りです。RuBisCOは、リブロース1,5-ビスリン酸（RuBP：C5）にCO₂を付加して２分子の3-ホスホグリセリン酸（PGA：C3）を生じる反応と、リブロース1,5-ビスリン酸（RuBP：C5）にO₂を添加して１分子の3-ホスホグリセリン酸（PGA：C3）と１分子の2-ホスホグリコール酸（C2）を生じる反応の両方を行う酵素です。

AZARASHI

以下に、RuBisCOによる酸素添加反応の反応式を示しておきます。

なぜ「光呼吸」と呼ばれるのか？

RuBisCOの酸素添加反応によって生じた２分子の2-ホスホグリコール酸（C2）は、その後、ペルオキシソームとミトコンドリアにおいて代謝されて、最終的に、１分子のCO₂と１分子の3-ホスホグリセリン酸（PGA：C3）に変換されます。そして、再びカルビン・ベンソン回路の基質として用いられます。

この経路では、光エネルギーを利用する明反応で生じたATPやNADPHのエネルギーを用いることで、酸素（O₂）を消費して二酸化炭素（CO₂）を生成することから「光呼吸」とも呼ばれています。

RuBisCOと光呼吸についてはこれで以上です。
次は「5)C4回路、CAM植物」について学んでいきましょう。