19.15. CO2 реагирует с рибулозобисфосфатом с образованием двух фосфоглицератов

Радиохроматограмма, получаемая после 60 с освещения, оказалась настолько сложной (рис. 19.19), что на ней невозможно было отличить самый ранний промежуточный продукт в процессе фиксации Однако после освещения в течение всего лишь 5 с картина была значительно проще: на хроматограмме присутствовало только одно явное радиоактивное пятно, которое оказалось 3-фосфоглицератом.

Образование 3-фосфоглицерата в качестве первого обнаруживаемого радиоактивного промежуточного продукта наводило на мысль, что акцептором служит двухуглеродное соединение. Оказалось, что это не так. Действительная последовательность реакций гораздо сложнее:

Рис. 19.18. Электронная микрофотография мембран тилакоидов шпината, полученная методом замораживания - скалывания. Видна правильная решетка трансмембранных частиц. (Печатается с любезного разрешения д-ра Kenneth Miller.)

Молекула конденсируется с рибулозо-1,5-бисдифосфатом с образованием короткоживущего шеетиуглеродного соединения, которое быстро гидролизуется до двух молекул 3-фосфоглицерата. Суммарная реакция носит высокоэкзергонический характер ккал/моль).

Реакция катализируется рибулозо-1-цис-фосфат-карбоксилазой, которая локализована на обращенной к строме поверхности мембран тилакоидов. Этим ферментом очень богаты хлоропласты; на его долю приходится более 16% общего содержания в них белка. Рибулозо-1,5-бисфосфат-кар-боксилаза, вероятно, является белком, содержащимся в биосфере в наибольшем количестве. Он состоит из восьми больших (55 к Да) и восьми малых (15 к Да) субъединиц, расположенных в виде двух слоев (рис. 19.20). Большие субъединицы каталитически активны и в отсутствие малых субъединиц, которые выполняют регуляторную роль. Фермент является в одно и то же время и оксигеназой (разд. 19.20), и карбоксилазой.