簡略化された形式で提示されたカルビン回路

植物やバクテリアの代謝過程

カルビン回路は、しばしばカルビン-ベンソン回路またはリブロース二リン酸サイクルと呼ばれ、生化学者のカルビンとベンソンにまでさかのぼります。 それはすべての光合成生物に影響を及ぼします。 それは植物と細菌の代謝の一部であり、個々の化学反応の周期的なシーケンスに対応しています。 COの変換₂ ブドウ糖の中では、サイクルの主な目標です。

• 人間や動物は代謝のために有機物を吸収しますが、植物やバクテリアはCOなどの無機物質を使用します₂ 戻る。 したがって、それらの代謝率は、人間や動物よりも高くなっています。
• 動物や人間とは異なり、植物は従属栄養生物ではなく独立栄養生物です。 つまり、彼らは光合成の間に彼ら自身を作ります エネルギー 光エネルギーを変換することによってあなた自身の栄養素を生産します。
• バクテリアの代謝は非常に異なります。 たとえば、化学合成独立栄養性で二酸化炭素を炭素に変換するものもあります。
• 独立栄養生物の代謝過程には、出発物質として水、COが必要です₂ および鉱物、例えば特定の組成の土壌タイプを介して。 温度は反応の速度と生成物に影響を与えるため、特定の温度も必要です。


生物学-暗い反応

生物学の学生は、光合成の主題を避けることはできません。 NS …

• 明暗反応は、独立栄養生物の代謝の2つの基本的な段階、つまり光合成です。 どちらの反応も栄養素を生成するのに役立ち、酸素は廃棄物として生成されます。

カルビン回路は、暗黒反応の最初の代謝段階の別名です。 それは、藻類のいくつかのグループや特定の種類のバクテリアに至るまで、すべての植物のスペクトルに影響を与えます。 しかし、暗い反応の間に正確に何が起こりますか？

光合成における暗反応の簡単な説明

植物の代謝を考慮してください：

• 光合成の場合、生物はATPとNADPHの助けを借りて二酸化炭素を吸収し、酸素と炭素を形成します。 それが暗い反応です。
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• 暗反応の過程で、二酸化炭素は最初にいくつかの酸化レベルによって還元されます。 簡単に言えば、これは2つの出て行くO原子の1つが分割されることを意味します。 同時に、2つのH原子が追加され、ブドウ糖が生成されます。
• このブドウ糖は、H-C-OHの6つの単位で構成されています。 C-C接続は、6つの個別のユニットを相互に接続します。
• このサイクルの後に周期的な光反応が続き、その間に酸素に加えて、出発物質のATPとNADPHが復元されます。 したがって、ゲームを最初からやり直すことができます。

この説明は、非常に単純化された方法で、光合成のコンテキストでの暗い反応を再現するだけです。 詳細な個々のプロセスに興味がある場合は、次のセクションが役立つ場合があります。

カルビン回路の詳細

カルビン回路は、合成フェーズと再編成フェーズで構成されています。

• NS まとめ：サイクルの開始時に、二酸化炭素はC5分子、いわゆるリブロース-1,5-二リン酸に結合します。 これによりC6ボディが作成され、6回分割されます。
• この分割により、2つの不安定なC3ボディ、つまり、ホスホグリセリン酸分子と呼ばれる合計12のC3ボディが生成されます。 酸化剤ATPとNADHの助けを借りて、生物はこれらの12のC3体を減らします。 これらの12個の分子はグリセルアルデヒド-3-リン酸分子です。
• 生物はそれらのうちの2つを使用してブドウ糖を生成します。 最後に、残りのC3ボディはATPによってC5ボディに変換されます。これは、再編成フェーズに対応します。
• この再編成フェーズは、サイクルの最も複雑な部分です。 4つのC3体から、最初は2つのC6体、いわゆるフルクトース-1,6-二リン酸があります。 2つの追加のC3ボディがあると、エリトロース-4-リン酸と呼ばれる2つのC4ボディがそれぞれ生成されます。 同時に、リブロース-5-リン酸と呼ばれる2つのC5体が形成されます。
• 次に、C4体はそれぞれ2つの追加のC3体と反応して、セドヘプツロース-1,7-二リン酸と呼ばれる2つのC7体を形成します。 これらの2つのボディは2つのC3ボディと再び反応して、4つのC5ボディを形成します。 リブロース-5-リン酸は4回再生します。
• 現在、C3本体はありませんが、6つのリブロース-5-リン酸が残っています。 これらは、カルビン回路の開始時に二酸化炭素のドッキングポイントとして機能するリブロース-1,5-二リン酸の​​前駆体に対応します。 リブロース-1,5-二リン酸分子は、6つのATPの助けを借りて、リン酸化ステップのこの予備段階から生成されます。 これで、サイクルが最初からやり直しになります。

このプロセスは常に興味深いものです。 したがって、植物の光合成に関するあなたの知識は大幅に拡大しました。 スケッチは、複雑なプロセスをさらによく理解するのに役立ちます。