Czym jest cykl Calvina:
Cykl Calvina generuje reakcje niezbędne do wiązania węgla w stałą strukturę do tworzenia glukozy i z kolei regeneruje cząsteczki w celu kontynuacji cyklu.
Cykl Calvina jest również znany jako ciemna faza fotosyntezy lub zwany także fazą wiązania węgla. Jest znany jako faza ciemna, ponieważ nie jest zależna od światła, tak jak pierwsza faza lub faza światła.
- Fotosynteza.
- Chloroplasty.
Ten drugi etap fotosyntezy wiąże węgiel z zaabsorbowanego dwutlenku węgla i generuje dokładną liczbę pierwiastków i procesów biochemicznych niezbędnych do produkcji cukru i recyklingu pozostałego materiału do ciągłej produkcji.
Cykl Calvina wykorzystuje energię wytworzoną w lekkiej fazie fotosyntezy do wiązania węgla z dwutlenku węgla (CO2) w stałej strukturze, takiej jak glukoza, w celu wytworzenia energii.
Cząsteczka glukozy złożona z sześciowęglowego szkieletu będzie dalej przetwarzana w glikolizie w fazie przygotowawczej cyklu Krebsa, które są częścią oddychania komórkowego.
- cykl Krebsa
- Glukoza
Reakcje cyklu Calvina zachodzą w zrębie, który jest płynny w chloroplastach i poza tylakoidem, gdzie występuje faza jasna.
Ten cykl wymaga do działania katalizy enzymatycznej, to znaczy potrzebuje pomocy enzymów, aby cząsteczki mogły ze sobą reagować.
Jest uważany za cykl, ponieważ następuje ponowne użycie cząsteczek.
Etapy cyklu Calvina
Cykl Calvina wymaga sześciu obrotów, aby stworzyć cząsteczkę glukozy składającą się z sześciowęglowego szkieletu. Cykl podzielony jest na trzy główne etapy:
Mocowanie węglowe
Na etapie wiązania węgla w cyklu Calvina CO2 (dwutlenek węgla) reaguje katalizowana przez enzym RuBisCO (rybulozo-1,5-bisfosforan karboksylaza/oksygenaza) z cząsteczką RuBP (rybulozo-1,5-bisfosforan) o pięciu atomach węgla.
W ten sposób powstaje cząsteczka o sześciowęglowym szkielecie, która jest następnie rozdzielana na dwie cząsteczki 3-PGA (kwas 3-fosfoglicerynowy) po trzy atomy węgla każda.
Zmniejszenie
W redukcji cyklu Calvina dwie cząsteczki 3-PGA z poprzedniej fazy pobierają energię dwóch ATP i dwóch NADPH powstałych podczas lekkiej fazy fotosyntezy, aby przekształcić je w cząsteczki G3P lub PGAL (gliceraldehyd 3-fosforan) trzech węgli.
Regeneracja rozszczepionej cząsteczki
Etap regeneracji podzielonej cząsteczki wykorzystuje cząsteczki G3P lub PGAL utworzone z sześciu cykli wiązania i redukcji węgla. W sześciu cyklach uzyskuje się dwanaście cząsteczek G3P lub PGAL, gdzie z jednej strony
Dwie cząsteczki G3P lub PGAL są używane do tworzenia sześciowęglowego łańcucha glukozy i
Dziesięć cząsteczek G3P lub PGAL najpierw zlepić się w dziewięciowęglowy łańcuch (3 G3P), który następnie dzieli się na pięciowęglowy łańcuch, aby zregenerować cząsteczkę RuBP, aby rozpocząć cykl wiązania węgla za pomocą CO2 za pomocą enzymu RuBisco i kolejnego łańcucha czterech węgli, które łączą się z pozostałymi dwoma G3P, generując łańcuch dziesięciu węgli. Ten ostatni łańcuch jest z kolei podzielony na dwa RuBP, które ponownie zasilają cykl Calvina.
W tym procesie sześć ATP jest niezbędnych do utworzenia trzech RuBP, produktu sześciu cykli Calvina.
Produkty i cząsteczki cyklu Calvina
Cykl Calvina wytwarza sześciowęglową cząsteczkę glukozy w sześciu obrotach i regeneruje trzy RuBP, które będą ponownie katalizowane przez enzym RuBisCo z cząsteczkami CO.2 do ponownego uruchomienia cyklu Calvina.
Cykl Calvina wymaga sześciu cząsteczek CO2, 18 ATP i 12 NADPH produkowane w lekkiej fazie fotosyntezy w celu wytworzenia jednej cząsteczki glukozy i regeneracji trzech cząsteczek RuBP.
