RuBisCO, ayvada (Cydonia oblonga) fotosentezin karbondioksit fiksasyonu aşamasını gerçekleştiren anahtar enzimdir.
Bu enzim, atmosferik CO₂’yi organik karbon bileşiklerine bağlayarak bitkinin karbon iskeletini oluşturur.
RuBisCO, karboksilaz (CO₂ bağlayıcı) ve oksijenaz (O₂ bağlayıcı) olmak üzere iki zıt fonksiyona sahiptir.
Ayvada RuBisCO Fonksiyonları
Özellik
Açıklama
Ana Görev
Ribüloz-1,5-bifosfat (RuBP) ile CO₂’yi birleştirerek 3-fosfogliserat (3-PGA) oluşturur.
Karbonsuzlaştırma Rolü
Fotosentezin karanlık evresindeki Calvin döngüsünün ilk basamağını katalizler.
Oksijenaz Aktivitesi
O₂ ile rekabet ederek fotorespirasyona yol açar (enerji kaybı).
Fizyolojik Rol
Ayvada şeker birikimi, meyve büyümesi, kuru madde artışı RuBisCO aktivitesine bağlıdır.
Stres Toleransı
Düşük sıcaklık, yüksek ışık veya su stresi altında RuBisCO aktivitesi düzenlenir.
Biyokimyasal Özellikleri
Özellik
Değer / Açıklama
Tepkime (karboksilaz)
RuBP + CO₂ + H₂O → 2 × 3-fosfogliserat
Ko-faktörler
Mg²⁺, CO₂ (karbamat formunda aktive eder)
Optimal pH
8.0 – 8.5
Optimal Sıcaklık
25 – 35 °C
Lokalizasyon
Kloroplast stroması
İndüklenme Faktörleri
Işık, yüksek CO₂, düşük O₂, kükürt ve magnezyum varlığı
İnhibitörler
O₂ fazlalığı, düşük CO₂, nitrat fazlalığı, oksidatif stres
Ayvada RuBisCO Aktivitesinin Önemi
Fotosentez hızını ve karbon birikimini doğrudan belirler.
RuBisCO aktivitesi yüksek yapraklar, daha büyük meyve ve yüksek kuru madde oranı sağlar.
Hasat öncesi dönemde RuBisCO aktivitesinin azalması, şeker/sitrat oranını etkileyerek meyve kalitesini değiştirir.
Soğuk depolama öncesi RuBisCO stabilitesi, klorofil koruması ve antioksidan enzim aktivasyonu ile ilişkilidir.
RuBisCO ve Diğer Enzimlerle Etkileşimi
Enzim
Rolü
PEP Karboksilaz (PEPC)
Alternatif karbon fiksasyonu; malat üretimi sağlar.
NADP-MDH
NADPH/NADP⁺ dengesini düzenler, RuBisCO’ya redoks destek sağlar.
SOD / APX / CAT
Fotosentetik elektron taşınımı sırasında oluşan ROS’u temizler.
RuBisCO aktivaz
RuBisCO’yu aktif formda tutan düzenleyici proteindir.
AgroPlanet Uygulaması İçin Not
RuBisCO, “Fotosentez ve Karbon Asimilasyonu Enzimleri” modülünde “Calvin Döngüsü Aktivitesi ve Karbon Fiksasyonu” kategorisinde yer almalıdır.
İzleme Dönemleri:
Vejetatif Gelişme (10–29)
Meyve Gelişimi (60–79)
Olgunlaşma (80–89)
Bu veri, karbon asimilasyon izleme, verim tahmini, ve besleme stratejisi optimizasyonu modüllerinde kullanılabilir.
