- Mikä on Calvinin sykli?
- Calvinin syklin vaiheet
- Calvinin syklin toiminta
- Calvinin syklin merkitys
- Calvinin pyöräilytuotteet
Selitämme, mitä Calvin Cycle on, sen vaiheet, toiminta ja tuotteet. Myös sen merkitys autotrofisille organismeille.
Mikä on Calvinin sykli?
Se tunnetaan Calvinin syklinä, Calvin-Bensonin syklinä tai hiilen kiinnittymissyklinä fotosynteesi, joukkoon biokemiallisia prosesseja, jotka tapahtuvat kloroplastien suussa kasvit ja muut organismit autotrofit jonka ravitsemus Se suoritetaan fotosynteesin kautta.
Tämän syklin muodostavat reaktiot kuuluvat fotosynteesiprosessin niin kutsuttuun pimeään vaiheeseen tai prosessista riippumattomaan vaiheeseen. valoa, jonka aikana hiilidioksidi (CO2) otettu ilmakehästä ja liittää sen kehoon glukoosina (C6H12O6) toiminnan ansiosta entsyymi RuBisCo (ribuloosi-1,5-bisfosfaattikarboksylaasi / oksigenaasi).
Calvin Cycle on nimensä velkaa löytäjälleen, amerikkalaiselle Melvin Calvinille, joka ansaitsi hänelle Nobel-palkinnon Kemia Vuonna 1961. Hänen muita tärkeitä yhteistyökumppaneitaan tutkimuksessa olivat James Bassham ja Andrew Benson, kaikki Kalifornian yliopistosta Berkeleystä.
Calvinin syklin vaiheet
Calvin-sykli koostuu kolmesta erillisestä vaiheesta:
- Vaihe 1. CO2:n kiinnittäminen, RuBisCo-entsyymi katalysoi ribuloosidifosfaatin karboksylaatiota, eli hiilidioksidin kiinnittymistä PGA:ksi (3-fosfoglyseriinihappo).
- Vaihe 2. PGA:n pelkistys sokeriksi (CH2O) muodostamalla glysealdehydi-3-fosfaattia (GAP) NADPH:n (nikotidamidiadeniinidinukleotidifosfaatti) ja ATP (Adenosiinitrifosfaatti), joka muodostuu valosta riippuvissa reaktioissa.
- Vaihe 3. Ribuloosidifosfaatin regeneraatio, joka vaatii myös ATP:tä.
Calvinin syklin toiminta
Calvin-syklillä on perustavanlaatuinen rooli kasvien elämässä: se tuottaa glukoosia, joka on yksi tärkeimmistä sokereista (kuudesta atomeja hiili) käyttöä biokemiallinen energianlähteenä ja rakenne- tai varastomateriaalina.
Sykli käyttää kuusi molekyylejä hiilidioksidia glukoosin saamiseksi kiinnittäen ne useisiin reseptoreihin toistuvassa kemiallisten reaktioiden kierrossa, joka kuluttaa Energiaa (ATP). Kuusi kierrosta tarvitaan glukoosimolekyylin muodostamiseen. Lisäksi joka 3 syklin kierrosta tuotetaan trioosifosfaattimolekyyli, jota käytetään muissa prosesseissa, kuten tärkkelyksen synteesissä.
Calvinin syklin merkitys
Calvin-sykli on ainoa reitti metabolinen joita autotrofiset organismit käyttävät sisällyttämiseen epäorgaaninen materiaali josta ne ruokkivat, aivan kuten ilmakehän CO2, jota hengittävät organismit poistavat kehostaan. Tätä esiintyy sekä fotosynteettisissä että kemosynteettisissä organismeissa.
Samalla tällä prosessilla on valtava ekologinen merkitys, sillä tässä kierrossa energiaa varastoituu kasvikudoksiin, joka välittyy ylöspäin trofisessa pyramidissa, joka toimii ravinnoksi. kasvissyöjä eläimiä, jotka puolestaan toimivat ruokaa heille saalistajat.
Toisaalta tämä prosessi kiinnittää hiilidioksidin, joka on hyvin tunnettu kaasu kasvihuoneilmiö, edistää jäähdytystä tunnelmaa ja vähentämällä kaasuja, jotka ovat vastuussa siitä ilmaston lämpeneminen ja ilmastonmuutos. Siksi tämä päivä on tärkeämpi kuin koskaan.
Calvinin pyöräilytuotteet
Calvin-sykli tuottaa kiinteän hiiliatomin jokaisessa kierroksessaan, joten glyseraldehydi-3-fosfaattimolekyylin (3GP) muodostamiseen tarvitaan kolme kierrosta (ja kolmen CO2-molekyylin sisäänpääsy yksi kerrallaan). Näin ollen osa tuotetusta materiaalista voidaan kierrättää RuBisCo:n uudelleenaktivoimiseksi ja toinen osa voidaan käyttää glukoosin tuotantoon.