Le cycle de Calvin présenté sous forme simplifiée

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Vous savez que les plantes font la photosynthèse. Vous savez également que l'oxygène est ainsi créé à partir du CO2. Mais ce que le cycle de Calvin est censé avoir à voir avec cela n'est toujours pas clair pour vous? C'est dommage, car le phénomène est en fait un processus biochimique intéressant.

Le cycle de Calvin fait partie de la photosynthèse, dans laquelle le CO2 se transforme en oxygène.
Le cycle de Calvin fait partie de la photosynthèse, dans laquelle le CO2 se transforme en oxygène.

Processus métaboliques des plantes et des bactéries

Le glycéraldéhyde-3-phosphate est formé dans la phase de synthèse de la réaction sombre.
Le glycéraldéhyde-3-phosphate est formé dans la phase de synthèse de la réaction sombre. © Sima Moussavian

Le cycle de Calvin, souvent appelé cycle de Calvin-Benson ou cycle du ribulose bisphosphate, remonte aux biochimistes Calvin et Benson. Elle affecte tous les organismes photosynthétiques. Il fait partie du métabolisme végétal et bactérien et correspond à la séquence cyclique des réactions chimiques individuelles. La conversion du CO2 en glucose est l'objectif principal du cycle.

  • Alors que les humains et les animaux absorbent des substances organiques pour le métabolisme, les plantes et les bactéries utilisent des substances inorganiques telles que le CO 2 revenir. Leur taux métabolique est donc plus élevé que chez l'homme ou l'animal.
  • Contrairement aux animaux et aux humains, les plantes ne sont pas des organismes hétérotrophes mais autotrophes. C'est-à-dire qu'ils fabriquent le leur pendant la photosynthèse énergie et produisez vos propres nutriments en convertissant l'énergie lumineuse.
  • Le métabolisme des bactéries est très différent. Par exemple, certains sont chimiotrophes et convertissent le dioxyde de carbone en carbone.
  • Le processus métabolique des organismes autotrophes nécessite de l'eau, du CO comme matière premièreet minéraux, par exemple via un type de sol d'une certaine composition. Étant donné que les températures affectent la vitesse et le produit des réactions, elles nécessitent également certaines températures.
  • Biologie - la réaction sombre

    Aucun étudiant en biologie ne peut éviter le sujet de la photosynthèse. UNE …

  • Les réactions à la lumière et à l'obscurité sont les deux étapes fondamentales du métabolisme des organismes autotrophes, c'est-à-dire la photosynthèse. Les deux réactions servent à produire des nutriments, l'oxygène étant produit sous forme de déchets.

Le cycle de Calvin est un autre nom pour la première étape métabolique de la réaction sombre. Elle affecte le spectre de toutes les plantes, jusqu'à certains groupes d'algues et certains types de bactéries. Mais que se passe-t-il exactement pendant la réaction sombre ?

Une explication simplifiée de la réaction sombre dans la photosynthèse

Considérez le métabolisme des plantes :

  • Pour la photosynthèse, les organismes assimilent le dioxyde de carbone à l'aide d'ATP et de NADPH à l'oxygène et au carbone. C'est la réaction sombre.
  • Au cours de la réaction à l'obscurité, le dioxyde de carbone est initialement réduit de plusieurs niveaux d'oxydation. En termes simples, cela signifie que l'un des deux atomes O sortants est séparé. En même temps, deux atomes H sont ajoutés, créant du glucose.
  • Ce glucose se compose de six des unités H-C-OH. Les connexions C-C relient les six unités individuelles les unes aux autres.
  • Ce cycle est suivi de la réaction cyclique légère, au cours de laquelle, en plus de l'oxygène, les matières premières ATP et NADPH sont restaurées. Le jeu peut donc recommencer.
Le fructose-1,6-diphosphate est le produit de la première étape de la phase de réorganisation.
Le fructose-1,6-diphosphate est le produit de la première étape de la phase de réorganisation. © Sima Moussavian

Cette description ne reproduit que la réaction sombre dans le cadre de la photosynthèse de manière extrêmement simplifiée. Si vous êtes intéressé par les processus individuels détaillés, la section suivante peut vous aider.

Le cycle de Calvin en détail

Le cycle de Calvin comprend une phase de synthèse et une phase de réorganisation.

  • les sommaire: Au début du cycle, le dioxyde de carbone se lie à une molécule en C5, le ribulose-1,5-diphosphate. Cela crée un corps C6, qui se divise ensuite six fois.
  • Cette division se traduit par deux corps C3 instables, soit un total de douze corps C3, appelés molécules de phosphoglycérate. A l'aide des oxydants ATP et NADH, l'organisme réduit ces douze corps C3. Ces douze molécules sont des molécules de glycéraldéhyde-3-phosphate.
  • L'organisme en utilise deux pour produire du glucose. Enfin, les corps C3 restants sont reconvertis en corps C5 par les ATP, ce qui correspond à la phase de réorganisation.
  • Cette phase de réorganisation est la partie la plus complexe du cycle. De quatre corps C3, il y a initialement deux corps C6, appelés fructose-1,6-diphosphate. Avec deux corps C3 supplémentaires, cela donne deux corps C4 chacun, appelés érythrose-4-phosphate. En même temps, deux corps C5, appelés ribulose-5-phosphate, se forment.
  • Les corps C4 réagissent ensuite chacun avec deux corps C3 supplémentaires pour former deux corps C7, appelés sedoheptulose-1,7-diphosphate. Ces deux corps réagissent à nouveau avec deux corps C3 pour former quatre corps C5. Le ribulose-5-phosphate se régénère quatre fois.
  • Il n'y a plus de corps C3, mais il reste six ribulose-5-phosphate. Ceux-ci correspondent à un précurseur du ribulose-1,5-diphosphate, qui sert de point d'ancrage pour le dioxyde de carbone au début du cycle de Calvin. Dans une étape de phospholisation, les molécules de ribulose-1,5-diphosphate sont créées à partir de cette étape préliminaire à l'aide de six ATP. Le cycle va maintenant recommencer.
Le ribulose-5-phosphate est produit dans la deuxième étape de la réorganisation.
Le ribulose-5-phosphate est produit dans la deuxième étape de la réorganisation. © Sima Moussavian

Ce processus est toujours intéressant. Sa connaissance de la photosynthèse des plantes s'est ainsi considérablement élargie. Les croquis vous aideront à mieux comprendre le processus complexe.

Avec le ribulose-1,5-diphosphate, le processus peut recommencer.
Avec le ribulose-1,5-diphosphate, le processus peut recommencer. © Sima Moussavian

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