Calvin -sykli esitetään yksinkertaistetussa muodossa

Kasvien ja bakteerien aineenvaihduntaprosessit

Calvin-sykli, jota usein kutsutaan Calvin-Benson-sykliksi tai ribuloosibisfosfaattisykliksi, ulottuu biokemistit Calvin ja Benson. Se vaikuttaa kaikkiin fotosynteettisiin organismeihin. Se on osa kasvien ja bakteerien aineenvaihduntaa ja vastaa yksittäisten kemiallisten reaktioiden suhdannejaksoa. CO: n muuntaminen₂ glukoosissa on syklin ensisijainen tavoite.

• Vaikka ihmiset ja eläimet imevät orgaanisia aineita aineenvaihduntaan, kasvit ja bakteerit käyttävät epäorgaanisia aineita, kuten CO₂ palata. Siksi niiden aineenvaihdunta on nopeampaa kuin ihmisillä tai eläimillä.
instagram viewer
• Toisin kuin eläimet ja ihmiset, kasvit eivät ole heterotrofisia vaan autotrofisia organismeja. Eli ne tekevät omansa fotosynteesin aikana energiaa ja tuottaa itse ravintoaineita muuntamalla valoenergiaa.
• Bakteerien aineenvaihdunta on hyvin erilaista. Jotkut esimerkiksi ovat kemoautotrofisia ja muuttavat hiilidioksidin hiileksi.
• Autotrofisten organismien aineenvaihduntaprosessi vaatii vettä, CO: ta lähtöaineena₂ ja mineraalit, esimerkiksi tietyn koostumuksen maaperätyypin kautta. Koska lämpötilat vaikuttavat reaktioiden nopeuteen ja tuotteeseen, ne edellyttävät myös tiettyjä lämpötiloja.


Biologia - pimeä reaktio

Kukaan biologian opiskelija ei voi välttää fotosynteesin aihetta. A…

• Vaaleat ja tummat reaktiot ovat autotrofisten organismien aineenvaihdunnan kaksi perusvaihetta eli fotosynteesi. Molemmat reaktiot tuottavat ravinteita, ja happea syntyy jätteenä.

Calvin -sykli on toinen nimi tumman reaktion ensimmäiselle metaboliselle vaiheelle. Se vaikuttaa kaikkien kasvien kirjoon, aina tiettyihin leväryhmiin ja tietyntyyppisiin bakteereihin asti. Mutta mitä tarkalleen tapahtuu pimeän reaktion aikana?

Yksinkertaistettu selitys fotosynteesin pimeästä reaktiosta

Harkitse kasvien aineenvaihduntaa:

• Fotosynteesiä varten organismit absorboivat hiilidioksidia ATP: n ja NADPH: n avulla hapen ja hiilen muodostamiseksi. Tämä on pimeä reaktio.
• Pimeän reaktion aikana hiilidioksidi vähenee aluksi useilla hapetustasoilla. Yksinkertaisesti sanottuna tämä tarkoittaa, että toinen kahdesta lähtevästä O -atomista on erotettu. Samaan aikaan lisätään kaksi H -atomia, jolloin syntyy glukoosia.
• Tämä glukoosi koostuu kuudesta yksiköstä H-C-OH. C-C-liitännät yhdistävät kuusi yksittäistä yksikköä toisiinsa.
• Tätä sykliä seuraa syklinen valoreaktio, jonka aikana hapen lisäksi palautetaan lähtöaineet ATP ja NADPH. Peli voi siis aloittaa alusta.

Tämä kuvaus toistaa vain pimeän reaktion fotosynteesin yhteydessä erittäin yksinkertaistetusti. Jos olet kiinnostunut yksityiskohtaisista yksittäisistä prosesseista, seuraava osa voi auttaa sinua.

Calvin -sykli yksityiskohtaisesti

Calvin -sykli koostuu synteesistä ja uudelleenjärjestelyvaiheesta.

• the yhteenveto: Syklin alussa hiilidioksidi sitoutuu C5-molekyyliin, niin kutsuttuun ribuloosi-1,5-difosfaattiin. Tämä luo C6 -kappaleen, joka jakautuu sitten kuusi kertaa.
• Tämä jako johtaa kahteen epävakaaseen C3 -kappaleeseen, eli yhteensä kaksitoista C3 -kappaletta, joita kutsutaan fosfoglyserraattimolekyyleiksi. Hapettimien ATP ja NADH avulla organismi vähentää näitä 12 C3 -elintä. Nämä kaksitoista molekyyliä ovat glyserraldehydi-3-fosfaattimolekyylejä.
• Organismi käyttää kahta niistä glukoosin tuottamiseen. Lopuksi ATP: t muuttavat loput C3 -kappaleet takaisin C5 -kappaleiksi, mikä vastaa uudelleenjärjestelyvaihetta.
• Tämä uudelleenjärjestelyvaihe on syklin monimutkaisin osa. Neljästä C3-kappaleesta on aluksi kaksi C6-kappaletta, niin kutsuttu fruktoosi-1,6-difosfaatti. Kahden muun C3-kappaleen kanssa tämä johtaa kahteen C4-kappaleeseen, joita kutsutaan erytroosi-4-fosfaatiksi. Samaan aikaan muodostuu kaksi C5-kappaletta, joita kutsutaan ribuloosi-5-fosfaatiksi.
• Sitten C4-kappaleet reagoivat kahden muun C3-kappaleen kanssa muodostaen kaksi C7-kappaletta, joita kutsutaan sedoheptuloosi-1,7-difosfaatiksi. Nämä kaksi kappaletta reagoivat jälleen kahden C3 -kappaleen kanssa muodostaen neljä C5 -kappaletta. Ribuloosi-5-fosfaatti regeneroituu neljä kertaa.
• C3-kappaleita ei enää ole, mutta kuusi ribuloosi-5-fosfaattia on jäljellä. Nämä vastaavat ribuloosi-1,5-difosfaatin edeltäjää, joka toimii hiilidioksidin kiinnityspisteenä Calvin-syklin alussa. Ribuloosi-1,5-difosfaattimolekyylit valmistetaan tästä alkuvaiheesta fosfolisaatiovaiheessa kuuden ATP: n avulla. Sykli alkaa nyt alusta.

Tämä prosessi on aina mielenkiintoinen. Hänen tietämyksensä kasvien fotosynteesistä on siten laajentunut merkittävästi. Luonnokset auttavat sinua ymmärtämään monimutkaista prosessia vielä paremmin.