Rubisco, acronimo di ribulosio-1,5-bisfosfato carbossilasi/oxygenasi, è un enzima che svolge un ruolo chiave nella fotosintesi delle piante e di alcuni batteri fotosintetici. È l'enzima che catalizza la fissazione del biossido di carbonio (CO2) durante la fotosintesi, trasformandolo in zuccheri utilizzabili per la crescita delle piante.
Rubisco è l'enzima più abbondante sulla Terra ed è responsabile della maggior parte della fissazione del carbonio inorganico sulla terra. Svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'equilibrio del carbonio nell'atmosfera, poiché il CO2 assorbito durante la fotosintesi è uno dei principali fattori che influenzano il cambiamento climatico.
Tuttavia, rubisco non è un enzima perfetto e presenta alcune limitazioni. Una delle principali limitazioni è la sua lenta velocità di fissazione del CO2 e una bassa selettività tra il CO2 e l'ossigeno (O2). Questo comporta un processo inefficiente chiamato fotorespirazione, in cui l'ossigeno viene fissato invece del CO2, causando una perdita di energia e una minore efficienza della fotosintesi.
Le piante hanno sviluppato diverse strategie per migliorare l'efficienza di rubisco, come la concentrazione di CO2 nelle foglie (CO2 chimera), l'uso di CO2 aggiuntivo (CO2 concentrating mechanism) o l'uso di specifici enzimi ausiliari che riducono la fotorespirazione.
La comprensione dei meccanismi di funzionamento di rubisco è di grande interesse per gli scienziati, poiché la sua manipolazione potrebbe portare a miglioramenti significativi nella fotosintesi e nella produttività delle piante, con possibili ricadute nell'agricoltura e nella mitigazione del cambiamento climatico.
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