ऐसे कार्बोक्सिलेज़ अवयव होते हैं जो PEP (फॉस्फोएनोलपाइरूवेट कार्बोक्सिलेज़) नामक एंजाइम को प्रभावित करतें हैं। PEP कार्बोक्सिलेज़ C4 और CAM पाठों में फोटोसिंथेसिस का महत्वपूर्ण कार्य निभाता है। यह C4 और CAM पौधों में कार्बन निलम्बन की पहली क़दम को कैटालाइज़ करता है, जिसमें फॉस्फोएनोलपाइरूवेट (PEP) का कार्बोक्सैलेशन (कार्बन जोड़ना) होता है ताकि यह CO2 स्वीकार कर सके।

C4 पौधों के मेसोफिल कोशिकाएं PEP (फॉस्फोएनोलपाइरूवेट) को एक 3-कार्बन यौगिक के रूप में अंतर्गत करती हैं। इन कोशिकाओं में PEPcase, एक एंजाइम मौजूद है और इसका ज़िम्मेदार है PEP को OAA (ऑक्सलोएसिटेट) में परिवर्तित करने के लिए। साथ ही, C4 पौधों के मेसोफिल कोशिकाओं में RuBisCO अनुपस्थित होता है।

संरचना और कार्य

दो अनुचित मोज़ाइक्स, प्रत्येक में दो उपयोग की जा रहीं हैं, मिलकर पौधों और कुछ जीवाणुओं में मौजूद होता है, जिनसे PEP कार्बोक्सिलेज़ निर्माण होता है।

PEP कार्बोक्सिलेज़ की प्रमुख कार्यप्रणाली C4 और CAM पाठों में कार्बन निलम्बन को सुविधाजनक बनाना है। यह गैर-फोटोसिंथैटिक चयानिक reaction में भी खेलता है, जैसे कि Krebs Cycle में OAA दोबारा भरना। इसके अलावा, PEP कार्बोक्सिलेज़ का कार्य है कुछ जीवाणुओं और पौधों में glycolysis में उत्पन्न PEP को OAA में परिवर्तित करना, और स्टोमटिक गार्ड कोशिकाओं के कार्य में शामिल होना।

PEP कार्बोक्सिलेज़ द्वारा कार्यान्वित अभिक्रिया है:

OAA + Pi → PEP + HCO3−

C4 पौधों में PEP कार्बोक्सिलेज़ की भूमिका

C4 पाठ कार्बन निलम्बन का रास्ता पालता है, जो शुष्क और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में प्रादेशिक होते हैं। यहां, फॉस्फोएनोलपाइरूवेट (PEP), CO2 का प्राथमिक स्वीकारक होता है और ऑक्सा-सिट्रिक अम्ल (OAA), एक C4 अम्ल, पहला कार्बन निलम्बन उत्पाद होता है। इस अभिक्रिया को PEP कार्बोक्सिलेज़ द्वारा कैटालाइज़ किया जाता है और यह मेसोफिल कोशिकाओं में होता है। RuBisCO मेसोफिल कोशिकाओं में अनुपस्थित होता है।

यह C4 अम्ल बंडल माला कोशिकाओं में परिवहन किया जाता है, जहां यह decarboxylation होता है ताकि CO2 मुक्त हो सके। यह CO2 फिर बंडल माला कोशिका में कैल्विन चक्र में प्रवेश करता है। ये कोशिकाएं RuBisCO में समृद्ध होती हैं, कैल्विन चक्र में प्रमुख एंजाइम। हालांकि, PEP कार्बोक्सिलेज़ बंडल माला कोशिकाओं में अनुपस्थित होता है।

इसलिए, C4 पौधे उच्च CO2 विमर्श के कारण फोटोरेस्पिरेशन नहीं करते हैं, क्योंकि यह RuBisCO की कार्बोक्सिलेज़ गतिविधि को उत्तेजित करता है और ऑक्सीज़ेर गतिविधि को कम करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

C4 और CAM पौधों में PEP कार्बोक्सिलेज़ की भूमिका

PEP कार्बोक्सिलेज़ C4 और CAM पौधों में प्रथम पदार्थ के कार्बन निलम्बन के प्रथम क़दम को कैटालाइज़ करके महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह एंजाइम मद्रासीतीय से अबिचलनीय पाठों में वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड बाद आने वाले एक चार-कार्बन अम्ल में स्थानांतरित करने में मदद करता है। PEP कार्बोक्सिलेज़ C4 और CAM पौधों में कार्बन विभाजन के लिए भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह सुनिश्चित करता है कि चार-कार्बन अम्ल का उपयोग फोटोसिंथेसिस के लिए होता है और निःश्वसन के लिए नहीं।

PEP कार्बोक्सिलेज़ C4 और CAM पौधों में एक प्रकार का कार्बोक्सिलेज़ एंजाइम है।

PEP कार्बोक्सिलेस एक एंजाइम है जो लायेस श्रेणी के एंजाइम में आता है। लायेस एक गटनैतिकी, अपघटना के अन्य विधियों द्वारा समूह को हटाने को कैटलाइज करते हैं, जिससे डबल बाँध का निर्माण होता है। PEP कार्बोक्सिलेस एक कार्बोक्सी-लायेस है, जो कार्बोक्सिल समूह के जोड़न या हटाने को कैटलाइज करता है।

हाँ, PEP कार्बोक्सिलेस C3 पौधों में पाया जाता है।

PEP कार्बोक्सिलेस C3 पौधों में मौजूद है, लेकिन बड़ी मात्रा में नहीं। यह सिट्रिक एसिड साइकिल के बीच के मध्यस्थ यानि अंतर्मस्थ सामग्री को पुनर्स्थापित करने के लिए जिम्मेदार होता है, क्योंकि यह PEP से OAA उत्पन्न करता है। इसके अलावा, यह स्टोमाटा के गार्ड सेलों के कार्य में भूमिका निभाता है। हालांकि, इसका C3 पौधों में फोटोसंश्लेषण प्रक्रिया में संलग्न नहीं होता है, यही कारण है कि यह C4 और CAM पौधों की तुलना में नहीं होता है।

हाँ, PEP कार्बोक्सिलेस को ATP की आवश्यकता होती है।

PEP कार्बोक्सिलेस द्वारा OAA का निर्माण एक एक्सर्जोनिक प्रक्रिया है, इसलिए यह ATP की आवश्यकता नहीं होती है। प्रतिक्रिया के लिए विभेद G° -30 kJ/mol है।

PEP कार्बोक्सिलेस किस जगह सक्रिय होता है?

C4 पौधों में, PEP कार्बोक्सिलेस मेझफिल सेलों में सक्रिय होता है, जो फोटोसंश्लेषण के दौरान PEP से OAA की संश्लेषण को कैटलाइज करती है।