Sledování vztahu mezi obsahem enzymu Rubisco a koncentraci CO2 v chloroplastu

Bc. Nikola BURIANOVÁ

Master's thesis

Estimation of relationship between amount of Rubisco enzyme and CO2 concentration in chloroplast

Abstract:

Rubisco (ribulóza-1,5-bisfosfát ? karboxyláza/oxygenáza) je hlavní enzym, který asimiluje CO2 do biosféry. Na druhou stranu je Rubisco velmi neefektivní katalyzátor a jeho karboxylázová aktivita je nahrazena aktivitou oxygenázovou, při které je využíván atmosférický O2. Difúzní cesta CO2 až do míst karboxylace zahrnuje řadu vodivostí, které přispívají ke snižování koncentrace CO2 uvnitř listu. K největšímu poklesu dochází přes průduchy a mezofyl listu. Hlavní myšlenkou této práce je hypotéza, že obsah a aktivita enzymu Rubisco musí být v optimálním poměru ke koncentraci CO2 v chloroplastech, z důvodu maximálního využití energie, která je generována v rámci primárních fotochemických reakcí. Aktivita enzymu Rubisco byla stanovena pomocí spektrofotometrické analýzy. Pro stanovení obsahu Rubisco byla využita denaturující elektroforéza (SDS-PAGE) a koncentrace CO2 v chloroplastu byla měřena pomocí gazometrie.

Abstract:

Ribulose-1,5-bisphosphate - carboxylase/oxygenase (Rubisco) is the major enzyme assimilating CO2 into the biosphere. At the same time Rubisco is extremely inefficient catalyst and its carboxylase activity is compensated by an opposing oxygenase activity involving atmospheric O2. Diffusion pathway of CO2 into the sites of carboxylation includes a number of conductivity, which contributes to reducing CO2 concentration. The largest decline occurs through stomata and leaf mesophyll. The main idea is the hypothesis that the content and activity of Rubisco must be in optimal proportion to the concentration of CO2 in chloroplast, for reason of maximum usage of energy which is generated within the primary photochemical reaction. Activity of Rubisco was measured by spectrophotometry analyses. SDS-PAGE electrophoresis was used for the determination of Rubisco content and gas exchange measurement was used for the determination of CO2 concentration in chloroplast.

Keywords

Rubisco, koncentrace CO2, mezofylová vodivost, obsah, aktivita

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2013

Accessible from:: 22. 4. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2013
• Supervisor: Mgr. Daniel Vrábl

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Experimental Biology