রিবুলোজ-1,5-বিসফসফেট (রাব্প): বৈশিষ্ট্য, কার্বোলিকেশন - রসায়ন - 2025

Ribulose 1,5-Diphosphate, সাধারণভাবে সংক্ষিপ্ত RuBP, একটি জৈবিক অণু যে কাজ করে একটি সালোকসংশ্লেষ ক্যালভিন চক্রে স্তর, অণু যার উপর সিও সংশোধন করা হয়েছে হচ্ছে ₂ ।

এই প্রক্রিয়াতে, আরউবিপি অক্সিজেনযুক্ত বা কার্বোবক্সিলেটেড করা যেতে পারে, যা হেক্সোসিসের সংশ্লেষণের পথ দেয় এবং নিজস্ব পুনর্জন্ম (পুনর্ব্যবহারযোগ্য) হওয়া পর্যন্ত বিভিন্ন প্রতিক্রিয়া সহ করে। আরউবিপি-র কার্বোঅক্সিলেশন এবং জারণ একই এনজাইম দ্বারা বাহিত হয়: রাইবুলোজ-1,5-বিসফসফেট কার্বোঅক্সিলেস / অক্সিজেনেস (রুবিস্কো বা রুবিসকো)। এই অণুর পুনর্জন্মে, রাইবুলোজ -5-ফসফেটের ফসফরিলেশন এনজাইম ফসফোরিবুলোকিনেস দ্বারা ঘটে।

সূত্র : বেনজাহ-বিএমএম 27

বৈশিষ্ট্য

আরউবিপি হ'ল কেটোপেন্টোজ-জাতীয় অণু। এই মনস্যাকচারাইডগুলি চিহ্নিত করা হয়েছে, যেমন তাদের নামটি সূচিত করে, একটি কেটোন গ্রুপ সহ পাঁচটি কার্বন রয়েছে, যা কেন্দ্রীয় কার্বনের একটিতে কার্বনিল গ্রুপ রয়েছে।

বেশিরভাগ কেটোজ হিসাবে, কার্বনিল গ্রুপটি সি 2 তে পাওয়া যায়, এবং হাইড্রোক্সিল গ্রুপগুলি সি 3 এবং সি 4 কার্বনে পাওয়া যায়। আরউবিপি হ'ল রিবুলোজের ডেরাইভেটিভ, যেখানে সি 1 এবং সি 5 কার্বনে হাইড্রোক্সিল গ্রুপও রয়েছে। আরউবিপিতে এই কার্বনগুলি (সি 1 এবং সি 5) সংশ্লিষ্ট সাইটে অবস্থিত দুটি ফসফেট গ্রুপ দ্বারা সক্রিয় করা হয়।

আরউবিপি-র কার্বোসিলিয়েশন

ক্যালভিন চক্রের প্রথম পর্যায়ে, ফসফোরিবুলোকিনেস নামক একটি এনজাইম রাইবুলোজ -5-ফসফেটের ফসফোরিলেশন তৈরি করে আরউবিপি তৈরি করে। পরবর্তীকালে, কার্বোক্সিলেশন ঘটে রুবিস্কো এনজাইমের ক্রিয়া দ্বারা।

আরউবিপি-র কার্বোসিলিয়েশনে, এটি একটি সিও ₂ গ্রাহক হিসাবে কাজ করে, বলা হয় অণুতে 3-ফসফোগ্লিসারেটের (3PG) দুটি অণু গঠন করতে বাধ্য। এই প্রতিক্রিয়া চলাকালীন আরবিবিপির সি 3 কার্বন থেকে প্রোটন গ্রহণ করে একটি এন্ডিওলেট মধ্যবর্তী গঠিত হয়।

এন্ডিওলেট সিও _2- তে একটি নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ তৈরি করে, একটি o-oxoacid গঠন করে যা তার সি 3 কার্বনে দ্রুত এইচ ₂ ও দ্বারা আক্রান্ত হয় । এই আক্রমণটির পণ্যটি একটি অ্যালডল ফেটে যাওয়ার অনুরূপ একটি প্রতিক্রিয়া সহ করে, দুটি 3PG অণু তৈরি করে, যার মধ্যে একটি CO ₂ থেকে কার্বন বহন করে ।

এই প্রতিক্রিয়াটি বহন করে এমন রুবিস্কো এনজাইম একটি বৃহত এনজাইম, আটটি সমান সাবুনিট নিয়ে গঠিত। এই এনজাইমকে পৃথিবীর অন্যতম প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যা ক্লোরোপ্লাস্টের মধ্যে মোট প্রোটিনের প্রায় 15% প্রতিনিধিত্ব করে।

তার নাম (Ribulose bisphosphate carboxylase / অক্সিজেনাসে) মাধ্যমেই বোঝা যায় যে Rubisco উভয় carboxylation এবং RuBP জারণ অনুঘটকের করতে পারেন উভয় সিও সঙ্গে বিক্রিয়া ঘটাতে সক্ষম হচ্ছে ₂ হে ₂ ।

গ্লুকোজ গঠনে রুবিপি

সবুজ উদ্ভিদে, আলোকসজ্জা আলোক পর্যায়ে এটিপি এবং এনএডিপিএইচ উত্পাদন করে। এই অণুগুলি সিও ₂ হ্রাস করতে এবং হ্রাস পণ্য যেমন কার্বোহাইড্রেট, বেশিরভাগ স্টার্চ এবং সেলুলোজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

উল্লিখিত হিসাবে, সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়ে, রুবিসকির ক্রিয়া দ্বারা রুবপির ফাটল দেখা দেয়, প্রতিটি রুবপি দ্বারা গঠিত দুটি 3PG অণুর অনুপাতের সাথে। ক্যালভিন চক্রের ছয় রাউন্ডের সমাপ্তির পরে, একটি হেক্সোজ (যেমন গ্লুকোজ) গঠন ঘটে।

এই চক্রের ছয় রাউন্ডে, সিও _{2 এর} ছয়টি অণু 3BG এর 12 টি অণু তৈরি করতে রুবপির ছয়টি নিয়ে প্রতিক্রিয়া দেখায়। এই অণুগুলি 12 বিপিজিতে (1,3-বিসফসোগোগ্লিসারেট) এবং তারপরে 12 জিএপি রূপান্তরিত হয়।

এই 12 টি জিএপি অণুগুলির মধ্যে পাঁচটি ডিএইচএপকে আইসমোরিজড করা হয়েছে যার মধ্যে তিনটি আরও তিনটি জিএপি অণু নিয়ে তিনটি ফ্রুকটোজ-1,6-বিসোফ্যাসেট গঠন করে। পরবর্তীগুলি এনজাইম হেক্সোসাদিডিফোসফেটেসের ক্রিয়া দ্বারা ফ্রুক্টোজ-6-ফসফেট (এফ 6 পি) এ ডিফসফোরিলেটেড হয়।

অবশেষে, একটি গ্লুকোজ ফসফেট আইসোমেজ তিনটি এফ 6 পি অণুগুলির মধ্যে একটিকে গ্লুকোজ-6-ফসফেটে রূপান্তরিত করে, যা স্ব স্ব ফসফেটেস দ্বারা গ্লুকোজে ডিফসফোরিয়েটেড হয়, এইভাবে সিও ₂ থেকে হেক্সোজ গঠনের পথে সম্পূর্ণ করে ।

আরউবিপি পুনর্জন্ম

পূর্বে বর্ণিত পথের মধ্যে, তৈরি জিএপি অণুগুলিকে হেক্সোজ গঠনের দিকে বা আরউবিপি-র পুনরুত্থানের দিকে নির্দেশ করা যেতে পারে। সালোকসংশ্লেষের অন্ধকার পর্বের প্রতিটি পরিবর্তনের জন্য, আরউবিপি-র একটি অণু শেষ পর্যন্ত একটি আরউবিপি পুনরুত্থিত করতে সিও _{2 এর} একটির সাথে প্রতিক্রিয়া জানায় ।

পূর্ববর্তী বিভাগে বর্ণিত হিসাবে, ক্যালভিন চক্রের প্রতি ছয়টি টার্নের জন্য 12 জিএপি অণু গঠিত হয়, যার মধ্যে আটটি হেক্সোজ গঠনে জড়িত, চারটি আরবিবিপি পুনরুত্থানের জন্য উপলব্ধ।

এই চারটি জিএপি'র মধ্যে দুটি ট্রান্সকেটোলেসের ক্রিয়া মাধ্যমে দুটি এক্সাইলুলোজ এবং দুটি এরিথ্রোসাইট তৈরি করার জন্য দুটি এফ 6 পি দিয়ে প্রতিক্রিয়া জানায়। দ্বিতীয়টি দুটি সাত-কার্বন কার্বোহাইড্রেট, সেডোহেপটুলোজ-1,7-বিসফসফেট তৈরি করতে দুটি ডিএইচপি অণুতে আবদ্ধ হয়।

সিডোহেপটুলোজ-1,7-বিসোফেসেট ডিফোসফোরিলেটেড হয় এবং তারপরে শেষ দুটি জিএপি-এর সাথে প্রতিক্রিয়া করে দুটি জাইলুলোজ এবং দুটি রাইবোস -5-ফসফেট গঠন করে। পরবর্তীগুলি রিবুলোজ -5-ফসফেটে আইসোমায়াইজড হয়। অন্যদিকে, এক্সাইলাজগুলি একটি এপিমেরেসের ক্রিয়া দ্বারা আরও চারটি রাইবুলজে রূপান্তরিত হয়।

অবশেষে, ছয়টি রাইবুলোজ -5-ফসফেট গঠিত ছয়টি রবিবিপিগুলিকে জন্ম দেওয়ার জন্য ফসফোরিবুলোকিনেস দ্বারা ফসফোরিয়েটেড করা হয়।

আরউবিপি অক্সিজেনযুক্ত হতে পারে

আলোকসজ্জা একটি "হালকা" শ্বসন প্রক্রিয়া যা সালোকসংশ্লেষণের সাথে একসাথে ঘটে, সি 3 টাইপ উদ্ভিদে খুব সক্রিয় এবং সি 4 উদ্ভিদে প্রায় অনুপস্থিত। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, আরউবিপি অণুগুলি হ্রাস হয় না, তাই হেক্সোজ বায়োসিন্থেসিস হয় না, যেহেতু হ্রাস শক্তি অক্সিজেন হ্রাসের দিকে ডাইভার্টেড হয়।

রুবিসকো এই প্রক্রিয়াতে তার অক্সিজেনেস ক্রিয়াকলাপটি ব্যবহার করে। এই এনজাইমের কোষে উপস্থিত আণবিক অক্সিজেন দ্বারা বাধা ছাড়াও সিও _{2 এর সাথে} কম সখ্যতা রয়েছে ।

এ কারণে, যখন অক্সিজেনের সেলুলার ঘনত্ব সিও ₂ এর তুলনায় বেশি হয়, তখন ফটোরেজির প্রক্রিয়াটি সিও ₂ দ্বারা রুবপির কার্বোকিলিকেশনকে অতিক্রম করতে পারে । বিংশ শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে আলোকিত উদ্ভিদগুলি O ₂ স্থির করে সিও ₂ প্রকাশ করেছে তা পর্যবেক্ষণ করে এটি প্রদর্শিত হয়েছিল ।

আলোকসজ্জার ক্ষেত্রে, রুবিপি ও _{2 এর} সাথে রুবিস্কোর ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে প্রতিক্রিয়া দেখায়, একটি এন্ডিওলেট মধ্যবর্তী গঠন করে যা 3PG এবং ফসফোগ্লিকোলেট তৈরি করে। পরেরটি একটি ফসফেটেসের ক্রিয়া দ্বারা হাইড্রোলাইজড হয়, গ্লাইকোলেটকে জন্ম দেয় যা পরবর্তীতে পেরোক্সিসোম এবং মাইটোকন্ড্রিয়ায় ঘটে এমন একটি ক্রমিক সংক্রমণের মাধ্যমে জারণ করা হয়, অবশেষে সিও _{2 দেয়} ।

আরউবিপির অক্সিজেনেশন এড়ানোর প্রক্রিয়া

আলোকসজ্জা এমন একটি প্রক্রিয়া যা সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়াতে হস্তক্ষেপ করে, এর কাজটির অংশটিকে পূর্বাবস্থায় ফেলা, সিও ₂ মুক্তি দিয়ে এবং হেক্সোজিজ উত্পাদনের জন্য প্রয়োজনীয় স্তরগুলি ব্যবহার করে, ফলে গাছের বৃদ্ধির হার হ্রাস করে।

কিছু উদ্ভিদ আরউবিপির অক্সিজেনেশনের নেতিবাচক প্রভাব এড়াতে সক্ষম হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ সি 4 উদ্ভিদে, সিও ₂ এর পূর্ববর্তী সংশোধন ঘটে এটি আলোকসংশ্লিষ্ট কোষগুলিতে মনোনিবেশ করে।

এই ধরণের গাছগুলিতে, সিও ₂ মেসোফিলিক কোষগুলিতে স্থির করা হয় যা ফসফোনলপিপ্রুভেট (পিইপি) দ্বারা সংশ্লেষ করে, অক্সালয়েসেটেট তৈরি করে যা ম্যালেটে রূপান্তরিত হয় এবং বান্ডেলের আশেপাশের কোষগুলিতে যায়, যেখানে এটি সিও ₂ মুক্তি দেয় that অবশেষে ক্যালভিন চক্রে প্রবেশ করে।

অন্যদিকে সিএএম গাছগুলি সিও ₂ এবং ক্যালভিন চক্রের সময় নির্ধারণের সময় আলাদা করে, অর্থাৎ তারা রাতে স্ট্রোমাটা খোলার মাধ্যমে রাতে সিও ₂ এর উত্সাহ গ্রহণ করে এবং স্টোরের মাধ্যমে সংরক্ষণ করে ম্যালেট সংশ্লেষণের মাধ্যমে ক্র্যাসুলাসিয়ান অ্যাসিড (সিএএম) বিপাক

সি 4 উদ্ভিদের মতো, সিও ₂ ছেড়ে দেওয়ার জন্য ম্যালেট বান্ডিলের মৃত কোষগুলিতে যায় ।

তথ্যসূত্র

1. বার্গ, জেএম, স্ট্রিয়ার, এল।, এবং টিমোকজকো, জেএল (2007)। বায়োকেমিস্ট্রি। আমি বিপরীত।
2. ক্যাম্পবেল, এমকে, এবং ফারেল, এসও (২০১১)। বায়োকেমিস্ট্রি। ষষ্ঠ সংস্করণ। থমসন। ব্রুকস / কোল
3. ডেভলিন, টিএম (২০১১) জৈব রসায়নের পাঠ্যপুস্তক। জন উইলি অ্যান্ড সন্স
4. কুলম্যান, জে।, এবং রোহম, কেএইচ (2005)। বায়োকেমিস্ট্রি: পাঠ্য এবং অ্যাটলাস। পানামেরিকান মেডিকেল এড।
5. মৌজিওস, ভি। (2006) বায়োকেমিস্ট্রি অনুশীলন করুন। মানব গতিবিদ্যা।
6. মুলার-এসটারেল, ডাব্লু। (২০০৮) বায়োকেমিস্ট্রি। চিকিত্সা এবং জীবন বিজ্ঞানের জন্য মৌলিক। আমি বিপরীত।
7. পোর্টম্যানস, জেআর (2004)। অনুশীলন জৈব রসায়ন নীতি। কার্জার
8. ভয়েট, ডি, এবং ভোয়েট, জেজি (2006)। বায়োকেমিস্ট্রি। প্যান আমেরিকান মেডিকেল এড