광합성 암반응

1. PCR 회로의 기작

탄수화물의 생합성은 양적인 측면에서 본다면 엽록체 내에서 일어나는 가장 중요한 생화학적 과정이다. 광합성의 고전적인 반응식은 다음과 같이 표시된다.
CO2+3ATP+2NADPH+2H+ → [CH2O]+H2O+3ADP+3Pi+2NADP+(?Go`≒ 480 kJ mol-1 CO2) [식 1]
이 기작은 1950년대에 캘빈 등에 의해 완전히 해명되었다. 그들은 클로렐라(Chlorella) 혹은 Scenedesmus의 현탁액을 사용하여 광조건에서 14CO2를 주었다(후에 이 실험은 시금치 잎에서 분리한 온전한 엽록체를 가지고 반복되었는데 기본적으로 동일한 결과를 얻었다). 14CO2에 노출된 시간을 달리한 후, 조류를 끓는 알코올을 사용하여 추출하고, 합성된 방사성화합물을 크로마토그래피를 사용하여 분리하고 화학적으로 동정하였다(그림 8.1).
PCR 회로 중 CO2의 고정단계가 가장 중요하다. 리불로오스 2인산(ribulose bisphosphate, RuBP)은 RuBP 카르복실라아제(RuBP carboxylase/oxygenase, rubisco)의 촉매하에, CO2와 결합하는 카르복실화 반응을 거쳐 글리세르산 3-인산(3-PGA)을 만든다(그림 8.2). CO2의 수용체인 3-PGA로부터 RuBP는 NADPH와 ATP를 소모하면서 재생산…(생략)