kalvino ciklas

Biologas

2022

Mes paaiškiname, kas yra Kalvino ciklas, jo etapai, funkcija ir produktai. Taip pat jo svarba autotrofiniams organizmams.

Kalvino ciklas yra „tamsioji fotosintezės fazė“.

Kas yra Kalvino ciklas?

Jis žinomas kaip Kalvino ciklas, Kalvino-Bensono ciklas arba anglies fiksavimo ciklas. fotosintezė, į rinkinį biocheminių procesų, vykstančių chloroplastų stomatose augalai ir kiti organizmai autotrofai kurių mityba Tai atliekama fotosintezės būdu.

Reakcijos, sudarančios šį ciklą, priklauso vadinamajai tamsiajai fotosintezės proceso fazei arba fazei, nepriklausomai nuo šviesa, kurio metu anglies dioksidas (CO2) paimamas iš atmosferos, įtraukdamas jį į organizmą gliukozės (C6H12O6) pavidalu dėl fermentas RuBisCo (ribulozės-1,5-bisfosfato karboksilazė / oksigenazė).

Kalvino ciklas savo pavadinimą skolingas savo atradėjui, amerikiečiui Melvinui Calvinui, už kurį jam buvo suteikta Nobelio premija. Chemija Kiti svarbūs jo bendradarbiai tyrime buvo Jamesas Basshamas ir Andrew Bensonas, visi iš Kalifornijos universiteto Berklyje.

Kalvino ciklo etapai

Kiekvienas Calvin ciklas praeina fiksavimo, mažinimo ir regeneracijos etapus.

Kalvino ciklas susideda iš trijų skirtingų etapų:

  • 1 etapas. CO2 fiksavimas, fermentas RuBisCo katalizuoja ribulozės difosfato karboksilinimą, tai yra anglies dioksido fiksavimą, kad susidarytų PGA (3-fosfoglicerino rūgštis).
  • 2 veiksmas. PGA redukavimas į cukrų (CH2O) sudarant glicealdehido-3-fosfatą (GAP) su NADPH (nikotidamido adenino dinukleotido fosfatu) ir ATP (Adenozino trifosfatas), susidarantis nuo šviesos priklausomų reakcijų metu.
  • 3 etapas. Ribulozės difosfato regeneracija, kuriai reikalingas ir ATP.

Kalvino ciklo funkcija

Kalvino ciklas atlieka esminį vaidmenį augalų gyvenime: gamina gliukozę, vieną iš pagrindinių cukrų (iš šešių atomai anglies) naudojimo biocheminis kaip energijos šaltinis ir konstrukcinė arba kaupimo medžiaga.

Ciklas naudoja šešis molekules CO2, kad gautų vieną iš gliukozės, prijungiant juos prie įvairių receptorių kartotinėje cheminių reakcijų grandinėje, kuri sunaudoja Energija (ATP). Norint sudaryti gliukozės molekulę, reikia šešių ciklo apsisukimų. Be to, kas 3 ciklo apsisukimus susidaro triozės fosfato molekulė, naudojama kituose procesuose, pavyzdžiui, krakmolo sintezėje.

Kalvino ciklo svarba

Kalvino ciklas yra vienintelis maršrutas medžiagų apykaitos naudojami autotrofinių organizmų įtraukti į neorganinė medžiaga kuriais jie minta, kaip ir atmosferos CO2, kurį kvėpuojantys organizmai išstumia iš savo kūnų. Tai vyksta tiek fotosintetiniuose, tiek chemosintetiniuose organizmuose.

Kartu šis procesas yra nepaprastai svarbus ekologiškai, nes šio ciklo metu augalų audiniuose kaupiama energija, kuri trofinėje piramidėje perduodama į viršų ir tarnauja kaip maistas. žolėdžiai gyvūnai, kurios savo ruožtu tarnauja kaip maistas jų plėšrūnų.

Kita vertus, šis anglies, esančios CO2, gerai žinomose dujose, fiksavimo procesas šiltnamio efektas, prisideda prie aušinimo atmosfera ir sumažėjus dujų, atsakingų už globalinis atšilimas ir klimato kaita. Štai kodėl šiandiena yra svarbesnė nei bet kada.

Calvin ciklo gaminiai

Kalvino ciklas kiekviename savo posūkyje gamina fiksuotą anglies atomą, todėl norint susidaryti gliceraldehido-3-fosfato (3GP) molekulę, reikia trijų ciklo apsisukimų (ir įvesti tris CO2 molekules po vieną). Taigi dalis pagamintos medžiagos gali būti perdirbta, kad būtų iš naujo suaktyvinta RuBisCo, o kita dalis gali būti panaudota gliukozės gamybai.

!-- GDPR -->