calvin ciklus

Biológus

2022

Elmagyarázzuk, mi a Calvin-ciklus, szakaszai, funkciója és termékei. Emellett az autotróf szervezetek számára is fontos.

A Calvin-ciklus a fotoszintézis "sötét fázisa".

Mi az a Calvin-ciklus?

Calvin-ciklusnak, Calvin-Benson-ciklusnak vagy szénmegkötési ciklusnak nevezik. fotoszintézis, a kloroplasztisz sztómáiban végbemenő biokémiai folyamatok összességéhez a növények és más organizmusok autotrófok akinek táplálás Ezt fotoszintézissel hajtják végre.

Az ezt a ciklust alkotó reakciók a fotoszintetikus folyamat úgynevezett sötét fázisához vagy a fotoszintetikus folyamattól független fázishoz tartoznak. fény, melynek során a szén-dioxid (CO2) a légkörből, és glükóz (C6H12O6) formájában beépül a szervezetbe, köszönhetően a enzim RuBisCo (ribulóz-1,5-biszfoszfát-karboxiláz / oxigenáz).

A Calvin-ciklus nevét felfedezőjének, az amerikai Melvin Calvinnak köszönheti, aki Nobel-díjat kapott. Kémia További fontos munkatársai a tanulmányban James Bassham és Andrew Benson voltak, valamennyien a Kaliforniai Egyetemről, Berkeley-ről.

A Kálvin-ciklus szakaszai

Minden Calvin ciklus a rögzítés, redukció és regeneráció szakaszain megy keresztül.

A Calvin-ciklus három különálló szakaszból áll:

  • 1. szakasz. CO2-rögzítés, a RuBisCo enzim katalizálja a ribulóz-difoszfát karboxilezését, azaz a szén-dioxid rögzítését PGA-vá (3-foszfoglicerinsav).
  • 2. lépés: A PGA redukálása cukorrá (CH2O) glicealdehid-3-foszfát (GAP) képzésével NADPH-val (nikotidamid-adenin-dinukleotid-foszfát) és a ATP (adenozin-trifoszfát) fényfüggő reakciókban keletkezik.
  • 3. szakasz Ribulóz-difoszfát regenerációja, amelyhez ATP is szükséges.

A Calvin-ciklus funkciója

A Calvin-ciklus alapvető szerepet játszik a növények életében: glükózt, az egyik fő cukrot termel (hat közül atomok szén) felhasználása biokémiai energiaforrásként és szerkezeti vagy tárolóanyagként.

A ciklus hatot használ molekulák CO2-t, hogy glükózt nyerjenek, és különféle receptorokhoz kapcsolják azokat egy ismétlődő kémiai reakciókörben, amely felemészt Energia (ATP). A ciklus hat fordulata szükséges egy glükózmolekula összeállításához. Ezenkívül a ciklus minden 3. fordulójában trióz-foszfát molekula keletkezik, amelyet más folyamatokban, például a keményítő szintézisében használnak fel.

A Kálvin-ciklus jelentősége

A Calvin-ciklus az egyetlen út metabolikus autotróf organizmusok használják a beépítésére szervetlen anyag amelyből táplálkoznak, akárcsak a légköri CO2, amelyet a lélegző szervezetek kiürítenek a testükből. Ez fotoszintetikus és kemoszintetikus szervezetekben egyaránt előfordul.

Ugyanakkor ennek a folyamatnak óriási ökológiai jelentősége van, hiszen ebben a ciklusban a növényi szövetekben energia raktározódik, amely a trofikus piramisban felfelé haladva táplálékul szolgál növényevő állatok, amelyek viszont úgy szolgálnak étel Övékéhez ragadozók.

Másrészt, ez a folyamat rögzíti a szén található CO2, egy jól ismert gáz üvegházhatás, hozzájárul a hűtéshez a légkör és a felelős gázok csökkentésével a globális felmelegedés és a klímaváltozás. Ezért a mai nap fontosabb, mint valaha.

Calvin ciklus termékek

A Calvin-ciklus minden egyes fordulójában egy rögzített szénatomot állít elő, ezért a ciklus három fordulójára van szükség (és három CO2-molekula belépésére, egyenként), hogy létrejöjjön egy gliceraldehid-3-foszfát (3GP) molekula. Így az előállított anyag egy része újrahasznosítható a RuBisCo újraaktiválására, egy másik része pedig glükóz előállítására használható fel.

!-- GDPR -->