Calvinov ciklus predstavljen je u pojednostavljenom obliku

instagram viewer

Znate da biljke vrše fotosintezu. Također vam je poznata činjenica da se kisik na ovaj način jednostavno stvara iz CO2. No, još vam nije jasno kakve bi Calvinov ciklus trebao imati veze s tim? Šteta, jer je fenomen zapravo zanimljiv, biokemijski proces.

Calvinov ciklus dio je fotosinteze u kojoj se CO2 pretvara u kisik.
Calvinov ciklus dio je fotosinteze u kojoj se CO2 pretvara u kisik.

Metabolički procesi biljaka i bakterija

Gliceraldehid-3-fosfat nastaje u fazi sinteze tamne reakcije.
Gliceraldehid-3-fosfat nastaje u fazi sinteze tamne reakcije. © Sima Moussavian

Calvinov ciklus, koji se često naziva i Calvin-Bensonov ciklus ili ciklus ribuloza bisfosfata, seže do biokemičara Calvina i Bensona. Utječe na sve fotosintetske organizme. Dio je biljnog i bakterijskog metabolizma i odgovara cikličnom slijedu pojedinih kemijskih reakcija. Pretvaranje CO2 u glukozi je primarni cilj ciklusa.

  • Dok ljudi i životinje apsorbiraju organske tvari radi metabolizma, biljke i bakterije koriste anorganske tvari poput CO2 povratak. Njihova je stopa metabolizma stoga veća nego kod ljudi ili životinja.
  • Za razliku od životinja i ljudi, biljke nisu heterotrofni, već autotrofni organizmi. Odnosno, oni sami stvaraju tijekom fotosinteze energije i stvarati vlastite hranjive tvari pretvarajući svjetlosnu energiju.
  • Metabolizam bakterija je vrlo različit. Na primjer, neki su kemoautotrofni i pretvaraju ugljikov dioksid u ugljik.
  • Metabolički proces autotrofnih organizama zahtijeva vodu, CO kao polazni materijal2 i minerali, na primjer putem vrste tla određenog sastava. Budući da temperature utječu na brzinu i produkt reakcija, one također zahtijevaju određene temperature.
    • Biologija - mračna reakcija

    Nijedan student biologije ne može izbjeći predmet fotosinteze. A…

  • Svjetlosne i tamne reakcije dvije su osnovne faze metabolizma autotrofnih organizama, tj. Fotosinteza. Obje reakcije služe za proizvodnju hranjivih tvari, a kisik se proizvodi kao otpad.

Calvinov ciklus je drugi naziv za prvu metaboličku fazu tamne reakcije. Utječe na spektar svih biljaka, sve do nekih skupina algi i određenih vrsta bakterija. No, što se točno događa tijekom mračne reakcije?

Pojednostavljeno objašnjenje tamne reakcije u fotosintezi

Razmotrite biljni metabolizam:

  • Za fotosintezu, organizmi asimiliraju ugljični dioksid uz pomoć ATP -a i NADPH -a, stvarajući kisik i ugljik. To je mračna reakcija.
  • Tijekom tamne reakcije ugljični dioksid se u početku smanjuje za nekoliko razina oksidacije. Jednostavno rečeno, to znači da je jedan od dva odlazna O atoma odcijepljen. Istodobno se dodaju dva atoma H, stvarajući glukozu.
  • Ova se glukoza sastoji od šest jedinica H-C-OH. C-C veze povezuju šest pojedinačnih jedinica jedna s drugom.
  • Nakon ovog ciklusa slijedi ciklična svjetlosna reakcija tijekom koje se osim kisika obnavljaju polazne tvari ATP i NADPH. Tako igra može početi ispočetka.
Fruktoza-1,6-difosfat produkt je prvog koraka faze reorganizacije.
Fruktoza-1,6-difosfat produkt je prvog koraka faze reorganizacije. © Sima Moussavian

Ovaj opis samo reproducira tamnu reakciju u kontekstu fotosinteze na krajnje pojednostavljen način. Ako ste zainteresirani za detaljne pojedinačne procese, sljedeći odjeljak vam može pomoći.

Detaljno Calvinov ciklus

Calvinov ciklus sastoji se od sinteze i faze reorganizacije.

  • the Sažetak: Na početku ciklusa ugljični dioksid veže se na molekulu C5, takozvani ribuloza-1,5-difosfat. Tako nastaje tijelo C6, koje se zatim dijeli šest puta.
  • Ova podjela rezultira s dva nestabilna tijela C3, tj. Ukupno dvanaest tijela C3, zvanih molekule fosfoglicerata. Uz pomoć oksidanata ATP i NADH, organizam reducira ovih dvanaest C3 tijela. Ovih dvanaest molekula su molekule gliceraldehid-3-fosfata.
  • Organizam koristi dvije od njih za proizvodnju glukoze. Konačno, preostala tijela C3 pretvaraju se natrag u tijela C5 pomoću ATP -a, što odgovara fazi reorganizacije.
  • Ova faza reorganizacije najsloženiji je dio ciklusa. Od četiri tijela C3 u početku postoje dva tijela C6, takozvana fruktoza-1,6-difosfat. S dva dodatna tijela C3, ovo rezultira sa po dva tijela C4, koja se nazivaju eritroza-4-fosfat. Istodobno nastaju dva tijela C5, nazvana ribuloza-5-fosfat.
  • Tijela C4 tada reagiraju s dva dodatna tijela C3 i tvore dva tijela C7, koja se nazivaju sedoheptuloza-1,7-difosfat. Ova dva tijela ponovno reagiraju s dva tijela C3 i tvore četiri tijela C5. Ribuloza-5-fosfat regenerira se četiri puta.
  • Sada više nema tijela C3, ali je ostalo šest ribuloza-5-fosfata. Oni odgovaraju prekursoru ribuloze-1,5-difosfata, koji služi kao pristanište za ugljični dioksid na početku Calvinovog ciklusa. Molekule ribuloza-1,5-difosfata proizvode se iz ove preliminarne faze u koraku fosfolizacije uz pomoć šest ATP-a. Ciklus sada počinje iznova.
Ribuloza-5-fosfat proizvodi se u drugom koraku reorganizacije.
Ribuloza-5-fosfat proizvodi se u drugom koraku reorganizacije. © Sima Moussavian

Ovaj proces je uvijek zanimljiv. Tako se njezino znanje o fotosintezi biljaka značajno proširilo. Skice će vam pomoći da još bolje razumijete složeni proces.

S ribulozom-1,5-difosfatom proces može započeti iznova.
S ribulozom-1,5-difosfatom proces može započeti iznova. © Sima Moussavian

Koliko vam ovaj članak pomaže?

click fraud protection