Rubisco; photosynthesis; Calvin cycle; carboxylation; carbon dioxide; acclimation

Enzym ribulóza-1,5-bisfosfát karboxyláza/oxygenáza (Rubisco, EC 4.1.1.39) je nejhojnějším proteinem zemské biosféry. Nachází se ve stroma chloroplastů ve velké koncentraci a tvoří až 50 % rozpustných listových bílkovin. Je nejdůležitějším fotosyntetickým enzymem, protože katalyzuje první reakci Calvin-Bensonova cyklu, tj. karboxylaci, při které je CO2 fixován v organických molekulách. Změny v aktivitě i v obsahu enzymu Rubisco jsou používány jako citlivý diagnostický parametr při zjišťování negativních efektů biotických i/nebo abiotických faktorů životního prostředí. K hlavním faktorům prostředí, které významně ovlivňuje růst a vývoj rostlin, je ozářenost a koncentrace CO2 ([CO2]) v atmosféře. Působení zvýšené [CO2] obecně vede jak ke zvýšení kapacity fotosyntézy (pozitivní aklimace) spojené se zvýšeným využitím absorbované energie ve fotochemických reakcích, tak i k poklesu kapacity fotosyntézy (aklimační deprese).

The enzyme ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) is the most abundant protein of the Earth biosphere. It is localized in the stroma of thylakoids at high concentration and represents up to 50 % of the soluble leaf proteins. It is the most important photosynthetic enzyme, as it catalyzes the first reaction of Calvin-Benson cycle, i.e. carboxylation, by which CO2 is fixated in organic molecules. The changes in activity and content of Rubisco are used as a sensitive diagnostic parameter for determination of negative effects of biotic and/or abiotic environmental factors. The main factors of the environment, that pronouncedly affect growth and development of plants, are irradiance and CO2 concentration ([CO2]) in the atmosphere. Elevated ([CO2]) generally lead both to enhancement of photosynthetic capacity (positive acclimation) and also to reduction of photosynthetic capacity (acclimation depression).