[세포생물학] 세포 호흡 : 암반응 (캘빈회로와 루비스코, 녹말과 설탕 합성 경로 등)

암반응

암반응은 빛이 없을 때 명반응과 독립적으로 일어나는, 탄소를 고정하기 위해 캘빈 회로를 돌리는 반응입니다.

전반적인 캘빈 사이클의 구조는 위와 같다는 것을 인지해두면 좋을 것 같습니다.

 

루비스코는 스트로마에 존재하는, RuBP에 탄소와 산소를 고정시키는 효소입니다.

RuBP는 탄소 5개짜리 사슬 양 끝에 인산기가 붙어있는 분자인데 반응을 통해 3번째 탄소와 4번째 탄소 사이의 결합에서 분리가 일어납니다.

 

루비스코는 CO2 농도가 높고, pH가 약간 높은 환경에서 활성이 좋으며 Mg2+을 필요로 합니다.

큰 소단위체는 엽록체 DNA에 의해, 작은 소단위체는 핵 DNA에 의해 만들어집니다.

 

 

그 다음 만들어진 3pga는 캘빈회로 상에서 위와 같은 경로로 이동하여 세포질에서 설탕으로 저장되거나 스트로마에서 녹말으로 저장됩니다. (설탕은 비환원당이므로 수송에 유리)

 

녹말이 많이 합성되면 당연히 설탕이 적게 합성되고, 설탕이 적게 합성되면 녹말이 많이 합성됩니다.

3PGA가 많으면 녹말 합성이 더 활성화되고, 자유인산기 P가 많으면 녹말 합성이 덜 활성화됩니다.

 

+ 암반응도 빛이 있으면 더 활성화되기는 합니다.

  (밤에는 캘빈회로 효소의 두 SH기 간 이황화결합이 형성되어 비활성화됩니다.)

 

 

명반응과 암반응 비교

명반응 시에는 F-2,6-bisp를 억제하며 유기물 분해를 하지 않습니다. 그리고 당신생이 촉진됩니다.

암반응 시에는 F-2,6-bisp를 촉진하며 유기물 분해를 합니다. 그리고 밤에 호흡이 촉진됩니다.