Фотодыхание и метаболизм гликолевой кислоты

Молекулы конкурируют друг с другом в каталитическом центре РБФ-карбоксилазы. То есть этот фермент может функционировать как оксигеназа и катализировать окислительное расщепление РБФ до ФГК и фосфогликолевой кислоты. Этот процесс называют фотодыханием или С2-путем фотосинтеза. У некоторых растений потери органических соединений при фотодыхании могут достигать 50%. С2-путь фотосинтеза осуществляется с участием трех органелл – хлоропластов, митохондрий и пероксисом (рис.4).

Расщепление РБФ до гликолевой кислоты и ФГК происходит в хлоропластах. Затем гликолат поступает в пероксисомы и там окисляется гликолатоксидазой до глиоксиловой кислоты (глиоксилат). Появляющаяся при этом перекись водорода расщепляется каталазой, а глиоксилат аминируется и превращается в глицин. Донором аминогруппы является глутамат. Далее глицин транспортируется в митохондрии. Здесь из двух молекул глицина образуется аминокислота серин и выделяется СО2. Серин транспортируется в пероксисому, дезаминируется в гидроксипируват, который восстанавливается до глицерата (глицериновой кислоты). В хлоропластах глицерат фосфорилируется до ФГК. Таким образом происходит замыкание С2-пути фотосинтеза. Однако С2-путь фотосинтеза не всегда является циклом, т.к. иногда процесс идет только в одну сторону и завершается образованием серина и СО2 в митохондриях..