Какво представлява цикълът на Калвин:
Цикълът на Калвин генерира реакциите, необходими за фиксиране на въглерода в твърда структура за образуване на глюкоза и от своя страна регенерира молекулите за продължаване на цикъла.
Цикълът на Калвин е известен още като тъмна фаза на фотосинтезата или наричана още фаза на фиксиране на въглерод. Известна е като тъмна фаза, тъй като не зависи от светлината, както е първата фаза или светлинна фаза.
- Фотосинтеза.
- Хлоропласти.
Този втори етап на фотосинтеза фиксира въглерода от абсорбирания въглероден диоксид и генерира точния брой елементи и биохимични процеси, необходими за производството на захар и рециклирането на останалия материал за непрекъснато производство.
Цикълът на Калвин използва енергията, произведена в светлинната фаза на фотосинтезата, за да фиксира въглерода от въглеродния диоксид (CO2) в твърда структура като глюкоза, за да генерира енергия.
Молекулата на глюкозата, съставена от шествъглероден скелет, ще бъде допълнително обработена в гликолиза за подготвителната фаза на цикъла на Кребс, и двете части на клетъчното дишане.
- Цикъл на Кребс
- Глюкоза
Реакциите на цикъла на Калвин се появяват в стромата, която е течна в хлоропласта и извън тилакоида, където се появява светлинната фаза.
Този цикъл се нуждае от ензимна катализа, за да работи, тоест той се нуждае от помощта на ензими, за да могат молекулите да реагират помежду си.
Счита се за цикъл, защото има повторна употреба на молекулите.
Етапи от цикъла на Калвин
Цикълът на Калвин изисква шест завъртания, за да се създаде глюкозна молекула, изградена от шествъглероден скелет. Цикълът е разделен на три основни етапа:
Фиксиране на въглерод
Във въглеродния етап на фиксиране на цикъла на Калвин CO2 (въглероден диоксид) реагира, когато се катализира от ензима RuBisCO (рибулоза-1,5-бисфосфат карбоксилаза / оксигеназа) с молекулата RuBP (рибулоза-1,5-бисфосфат) от пет въглерода.
По този начин се образува молекула от шест въглероден скелет, който след това се разделя на две 3-PGA (3-фосфоглицеринова киселина) молекули с по три въглерода всяка.
Намаляване
При намаляването на цикъла на Калвин, двете 3-PGA молекули от предишната фаза поемат енергията на две ATP и две NADPH, генерирани по време на светлинната фаза на фотосинтеза, за да ги превърнат в молекули G3P или PGAL (глицералдехид 3-фосфат) от три въглерода.
Регенерация на разцепената молекула
Етапът на регенериране на разделената молекула използва молекулите G3P или PGAL, образувани от шест цикъла на фиксиране и редукция на въглерод. За шест цикъла се получават дванадесет молекули G3P или PGAL, където, от една страна,
Две молекули G3P или PGAL се използват за образуване на шествъглеродна верига от глюкоза и
Десет молекули G3P или PGAL сглобяват се първо в девет въглеродна верига (3 G3P), която след това се разделя на пет въглеродна верига, за да регенерира молекула RuBP, за да започне цикъла на фиксиране на въглерод с CO2 с помощта на ензима RuBisco и друга верига от четири въглерода, които се свързват с други два G3P, генерирайки верига от десет въглерода. Тази последна верига е разделена от своя страна на две RuBP, които отново ще захранват цикъла на Калвин.
В този процес са необходими шест ATP, за да се образуват трите RuBP, продукт на шест цикъла на Калвин.
Циклични продукти и молекули на Калвин
Цикълът на Калвин произвежда шествъглеродна молекула глюкоза в шест оборота и регенерира три RuBPs, които отново ще бъдат катализирани от ензима RuBisCo с молекули CO.2 за рестартиране на цикъла на Калвин.
Цикълът на Калвин изисква шест молекули CO2, 18 ATP и 12 NADPH, произведени в светлинната фаза на фотосинтезата, за да се получи една молекула глюкоза и да се регенерират три молекули RuBP.
