Il Ribulosio è un monosaccaride contenente cinque atomi di carbonio e un gruppo chetonico, classificato come chetopentoso. La sua formula chimica è C5H10O5 e presenta due atomi di carbonio chirali in posizione 3 e 4, esistendo quindi in due enantiomeri D ed L.
Il D-ribulosio è il diastereomero del D-xilulosio. A differenza del ribosio, suo isomero, il ribulosio è un aldopentoso.
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Il ribulosio si trova nella forma L nel Daphnia pulex, un piccolo crostaceo cladocero planctonico. È presente anche in alcune specie batteriche del genere Streptomyces.
Sintesi del Ribulosio
Nella forma L, il ribulosio è ottenuto dall’L-arabinosio tramite l’enzima L-arabinosio isomerasi, appartenente alla famiglia delle isomerasi. Una delle sue forme derivate è il ribulosio 5-fosfato, un prodotto finale della via dei pentoso fosfati e un intermedio nel ciclo di Calvin.
Nella fase ossidativa della via dei pentoso fosfati, il glucosio 6-fosfato si trasforma in ribulosio 5-fosfato, che successivamente si converte in 1,5-bisfosfato grazie all’azione dell’enzima fosforibulochinasi, una classe di transferasi.
RuBisCO
Un enzima di rilevante importanza è il ribulosio 1,5-bisfosfato carbossilasi ossigenasi (RuBisCO), conosciuto come l’enzima più abbondante sulla Terra. Il termine RuBisCO fu coniato da David Eisenberg nel 1979 in onore del ricercatore Sam Wildman, e fa riferimento anche al marchio di snack “Nabisco”, in relazione ai tentativi di Wildman di creare un integratore proteico commestibile dalle foglie di tabacco.Il RuBisCO è un enzima fondamentale nel metabolismo della fissazione del carbonio, presente in quasi tutti gli organismi autotrofi, come le piante, ma anche in cianobatteri e batteri fotosintetici ad alte concentrazioni. Questo enzima partecipa attivamente al ciclo di Calvin, che si svolge nello stroma del cloroplasto, utilizzando ATP e NADPH provenienti dalla fase luminosa per la sintesi di glucosio.
La funzione del RuBisCO è essenziale nella fase oscura della fotosintesi clorofilliana, in cui una molecola di CO2 viene fissata al ribulosio-1,5-bisfosfato, che è un doppio estere fosfato del ribulosio. Questo processo permette la conversione di anidride carbonica inorganica in molecole organiche attraverso l’azione catalitica del RuBisCO.
Il ciclo di Calvin rappresenta dunque una fase chiave della fotosintesi, in cui si verifica la sintesi di glucosio a partire da CO2, sfruttando l’energia prodotta nella fase luminosa.
In conclusione, il RuBisCO svolge un ruolo cruciale nel processo di fissazione del carbonio, contribuendo alla produzione di sostanze organiche vitali per la vita vegetale e per l’intero ecosistema.
