Mikä on Calvin Cycle:
Calvin-sykli tuottaa reaktioita, jotka ovat välttämättömiä hiilen kiinnittämiselle kiinteäksi rakenteeksi glukoosin muodostumiseksi ja puolestaan regeneroi molekyylit syklin jatkamiseksi.
Calvin-sykli tunnetaan myös nimellä fotosynteesin pimeä vaihe tai kutsutaan myös hiilen kiinnitysvaiheeksi. Se tunnetaan pimeänä vaiheena, koska se ei ole riippuvainen valosta, kuten on ensimmäinen vaihe tai valovaihe.
- Fotosynteesi.
- Kloroplastit.
Tämä fotosynteesin toinen vaihe kiinnittää hiilen absorboituneesta hiilidioksidista ja tuottaa tarkan määrän alkuaineita ja biokemiallisia prosesseja, jotka ovat välttämättömiä sokerin tuottamiseksi ja jäljellä olevan materiaalin kierrättämiseksi jatkuvaa tuotantoa varten.
Calvin-sykli käyttää fotosynteesin valovaiheessa tuotettua energiaa hiilidioksidin (CO2) kiinteässä rakenteessa, kuten glukoosi, energian tuottamiseksi.
Kuuden hiilen rungosta koostuva glukoosimolekyyli prosessoidaan edelleen glykolyysissä Krebs-syklin valmisteluvaihetta varten, jotka molemmat ovat osa soluhengitystä.
- Krebs-sykli
- Glukoosi
Calvin-syklin reaktiot tapahtuvat stromassa, joka on nestemäistä kloroplastin sisällä ja tyloidin ulkopuolella, jossa valofaasi tapahtuu.
Tämä sykli vaatii toimiakseen entsymaattista katalyysiä eli se tarvitsee entsyymien apua, jotta molekyylit voivat reagoida toistensa kanssa.
Sitä pidetään syklinä, koska molekyylejä käytetään uudelleen.
Calvin-syklin vaiheet
Calvin-sykli vaatii kuusi kierrosta kuuden hiilen rungosta koostuvan glukoosimolekyylin luomiseksi. Sykli on jaettu kolmeen päävaiheeseen:
Hiilen kiinnitys
Calvin-syklin hiilikiinnitysvaiheessa CO2 (hiilidioksidi) reagoi katalysoituna RuBisCO-entsyymillä (ribuloosi-1,5-bisfosfaattikarboksylaasi / oksigenaasi) viiden hiilen RuBP-molekyylin (ribuloosi-1,5-bisfosfaatti) kanssa.
Tällä tavalla muodostuu kuuden hiilen rungon molekyyli, joka sitten jaetaan kahteen 3-PGA (3-fosfoglyseriinihappo) -molekyyliin, joista jokaisessa on kolme hiiltä.
Vähennys
Calvin-syklin pelkistyksessä edellisen vaiheen kaksi 3-PGA-molekyyliä ottavat kahden fotosynteesin kevyen vaiheen aikana muodostuneen ATP: n ja kahden NADPH: n energian muuttaakseen ne G3P- tai PGAL-molekyyleiksi kolmesta hiilestä.
Jaetun molekyylin regenerointi
Jaetun molekyylin regeneraatiovaiheessa käytetään G3P- tai PGAL-molekyylejä, jotka on muodostettu kuudesta hiilen kiinnittymisen ja pelkistämisen syklistä. Kuudessa syklissä saadaan kaksitoista G3P- tai PGAL-molekyyliä, joissa toisaalta
Kaksi G3P- tai PGAL-molekyyliä käytetään kuuden hiilen glukoosiketjun muodostamiseen ja
Kymmenen G3P- tai PGAL-molekyyliä kasautua ensin yhdeksäksi hiiliketjuksi (3 G3P), joka jakautuu sitten viideksi hiiliketjuun RuBP-molekyylin regeneroimiseksi syklin aloittamiseksi hiilikiinnityksessä CO2 RuBisco-entsyymin ja toisen neljän hiilen ketjun avulla, jotka yhdistyvät kahden muun G3P: n kanssa ja muodostavat kymmenen hiilen ketjun. Tämä viimeinen ketju on jaettu puolestaan kahteen RuBP: hen, jotka ruokkivat jälleen Calvin-sykliä.
Tässä prosessissa kuusi ATP: tä tarvitaan kolmen RuBP: n muodostamiseksi, kuuden Calvin-syklin tuloksen.
Calvin-syklin tuotteet ja molekyylit
Calvin-sykli tuottaa kuuden hiilen glukoosimolekyylin kuudessa kierroksessa ja regeneroi kolme RuBP: tä, jotka RuBisCo-entsyymi jälleen katalysoi CO-molekyylien kanssa.2 Calvin-syklin uudelleenkäynnistystä varten.
Calvin-sykli vaatii kuusi CO-molekyyliä2, 18 ATP ja 12 NADPH, jotka tuotettiin fotosynteesin kevyessä vaiheessa yhden glukoosimolekyylin tuottamiseksi ja kolmen RuBP-molekyylin regeneroimiseksi.
