Il ciclo di Calvin presentato in forma semplificata

Processi metabolici di piante e batteri

Il ciclo di Calvin, spesso indicato come ciclo di Calvin-Benson o ciclo di ribulosio-bisfosfato, risale ai biochimici Calvin e Benson. Colpisce tutti gli organismi fotosintetici. Fa parte del metabolismo vegetale e batterico e corrisponde alla sequenza ciclica delle singole reazioni chimiche. La conversione della CO₂ nel glucosio è l'obiettivo primario del ciclo.

• Mentre esseri umani e animali assorbono sostanze organiche per il metabolismo, piante e batteri utilizzano sostanze inorganiche come la CO
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  ₂ Restituzione. Il loro tasso metabolico è quindi più alto che nell'uomo o negli animali.
• A differenza degli animali e dell'uomo, le piante non sono organismi eterotrofi ma autotrofi. Cioè, si creano da soli durante la fotosintesi energia e produci i tuoi nutrienti convertendo l'energia della luce.
• Il metabolismo dei batteri è molto diverso. Ad esempio, alcuni sono chemioautotrofi e convertono l'anidride carbonica in carbonio.
• Il processo metabolico degli organismi autotrofi richiede acqua, CO come materiale di partenza₂ e minerali, ad esempio attraverso un tipo di suolo di una certa composizione. Poiché le temperature influiscono sulla velocità e sul prodotto delle reazioni, richiedono anche determinate temperature.


Biologia - la reazione oscura

Nessuno studente di biologia può evitare l'argomento della fotosintesi. UN …

• Le reazioni luce e buio sono le due fasi fondamentali del metabolismo degli organismi autotrofi, ovvero la fotosintesi. Entrambe le reazioni servono a produrre nutrienti, con l'ossigeno prodotto come rifiuto.

Il ciclo di Calvin è un altro nome per il primo stadio metabolico della reazione oscura. Colpisce lo spettro di tutte le piante, fino ad alcuni gruppi di alghe e alcuni tipi di batteri. Ma cosa succede esattamente durante la reazione oscura?

Una spiegazione semplificata della reazione oscura nella fotosintesi

Considera il metabolismo delle piante:

• Per la fotosintesi, gli organismi assimilano l'anidride carbonica con l'aiuto di ATP e NADPH per formare ossigeno e carbonio. Questa è la reazione oscura.
• Nel corso della reazione oscura, l'anidride carbonica viene inizialmente ridotta di diversi livelli di ossidazione. In parole povere, ciò significa che uno dei due atomi di O in uscita viene scisso. Allo stesso tempo, vengono aggiunti due atomi di H, creando glucosio.
• Questo glucosio è costituito da sei delle unità H-C-OH. I collegamenti C-C collegano tra loro le sei singole unità.
• Questo ciclo è seguito dalla reazione ciclica alla luce, durante la quale, oltre all'ossigeno, vengono ripristinati i materiali di partenza ATP e NADPH. Quindi il gioco può ricominciare.

Questa descrizione riproduce solo la reazione oscura nel contesto della fotosintesi in modo estremamente semplificato. Se sei interessato ai singoli processi dettagliati, la sezione seguente può aiutarti.

Il ciclo di Calvin in dettaglio

Il ciclo di Calvin consiste in una fase di sintesi e di riorganizzazione.

• il riepilogo: All'inizio del ciclo, l'anidride carbonica si lega a una molecola C5, il cosiddetto ribulosio-1,5-difosfato. Questo crea un corpo C6, che poi divide sei volte.
• Questa divisione si traduce in due corpi C3 instabili, cioè un totale di dodici corpi C3, chiamati molecole di fosfoglicerato. Con l'aiuto degli ossidanti ATP e NADH, l'organismo riduce questi dodici corpi C3. Queste dodici molecole sono molecole di gliceraldeide-3-fosfato.
• L'organismo ne usa due per produrre glucosio. Infine, i restanti organismi C3 vengono riconvertiti in organismi C5 dagli ATP, che corrisponde alla fase di riorganizzazione.
• Questa fase di riorganizzazione è la parte più complessa del ciclo. Da quattro corpi C3 ci sono inizialmente due corpi C6, i cosiddetti fruttosio-1,6-difosfato. Con due corpi C3 aggiuntivi, ciò si traduce in due corpi C4 ciascuno, chiamati eritrosio-4-fosfato. Allo stesso tempo, si formano due corpi C5, chiamati ribulosio-5-fosfato.
• I corpi C4 quindi reagiscono ciascuno con altri due corpi C3 per formare due corpi C7, che sono chiamati sedoheptulose-1,7-difosfato. Questi due corpi reagiscono nuovamente con due corpi C3 per formare quattro corpi C5. Il ribosio-5-fosfato si rigenera quattro volte.
• Ora non ci sono più corpi C3, ma sono rimasti sei ribosio-5-fosfato. Questi corrispondono a un precursore del ribosio-1,5-difosfato, che funge da punto di attracco per l'anidride carbonica all'inizio del ciclo di Calvin. In una fase di fosforo, le molecole di ribulosio-1,5-difosfato vengono create da questa fase preliminare con l'aiuto di sei ATP. Il ciclo ora ricomincia da capo.

Questo processo è sempre interessante. La tua conoscenza della fotosintesi delle piante si è quindi notevolmente ampliata. Gli schizzi ti aiuteranno a comprendere ancora meglio il complesso processo.