Τι είναι ο Κύκλος Calvin:
Ο κύκλος του Calvin παράγει τις απαραίτητες αντιδράσεις για τη στερέωση του άνθρακα σε μια στερεή δομή για το σχηματισμό γλυκόζης και, με τη σειρά του, αναγεννά τα μόρια για τη συνέχιση του κύκλου.
Ο κύκλος Calvin είναι επίσης γνωστός ως σκοτεινή φάση της φωτοσύνθεσης ή ονομάζεται επίσης φάση στερέωσης άνθρακα. Είναι γνωστό ως σκοτεινή φάση επειδή δεν εξαρτάται από το φως όπως είναι η πρώτη φάση ή η φάση φωτός.
- Φωτοσύνθεση.
- Χλωροπλάστες.
Αυτό το δεύτερο στάδιο της φωτοσύνθεσης διορθώνει τον άνθρακα από το απορροφούμενο διοξείδιο του άνθρακα και δημιουργεί τον ακριβή αριθμό στοιχείων και βιοχημικών διεργασιών που απαιτούνται για την παραγωγή ζάχαρης και την ανακύκλωση του υπολειπόμενου υλικού για συνεχή παραγωγή.
Ο κύκλος του Calvin χρησιμοποιεί την ενέργεια που παράγεται στη φάση της φωτοσύνθεσης για τη διόρθωση του άνθρακα από το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) σε μια στερεή δομή όπως η γλυκόζη, προκειμένου να παραχθεί ενέργεια.
Το μόριο γλυκόζης που αποτελείται από ραχοκοκαλιά έξι άνθρακα θα υποστεί περαιτέρω επεξεργασία σε γλυκόλυση για την προπαρασκευαστική φάση του κύκλου Krebs, και τα δύο μέρος της κυτταρικής αναπνοής.
- Κύκλος Krebs
- Γλυκόζη
Οι αντιδράσεις του κύκλου του Calvin εμφανίζονται στο στρώμα, το οποίο είναι υγρό εντός του χλωροπλάστη και έξω από το θυλακοειδές, όπου συμβαίνει η φάση φωτός.
Αυτός ο κύκλος χρειάζεται ενζυματική κατάλυση για να λειτουργήσει, δηλαδή, χρειάζεται τη βοήθεια ενζύμων έτσι ώστε τα μόρια να μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους.
Θεωρείται κύκλος επειδή υπάρχει επαναχρησιμοποίηση των μορίων.
Στάδια του κύκλου Calvin
Ο κύκλος Calvin απαιτεί έξι στροφές για να δημιουργήσει ένα μόριο γλυκόζης που αποτελείται από μια ραχοκοκαλιά έξι άνθρακα. Ο κύκλος χωρίζεται σε τρία κύρια στάδια:
Στερέωση άνθρακα
Στο στάδιο σταθεροποίησης του άνθρακα του κύκλου Calvin, CO2 (διοξείδιο του άνθρακα) αντιδρά όταν καταλύεται από το ένζυμο RuBisCO (ριβουλόζη-1,5-διφωσφορική καρβοξυλάση / οξυγονάση) με το μόριο RuBP (ριβουλόζη-1,5-διφωσφορικό) πέντε ατόμων.
Με αυτόν τον τρόπο, σχηματίζεται ένα μόριο σπονδυλικής στήλης έξι άνθρακα το οποίο στη συνέχεια χωρίζεται σε δύο μόρια 3-PGA (3-φωσφογλυκερικού οξέος) τριών ανθράκων το καθένα.
Μείωση
Στη μείωση του κύκλου Calvin, τα δύο μόρια 3-PGA από την προηγούμενη φάση παίρνουν την ενέργεια δύο ATP και δύο NADPH που δημιουργούνται κατά τη φάση φωτός της φωτοσύνθεσης για να τα μετατρέψουν σε μόρια G3P ή PGAL (3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδη) από τρεις άνθρακες.
Αναγέννηση του διαχωρισμένου μορίου
Το στάδιο αναγέννησης διαχωρισμένων μορίων χρησιμοποιεί τα μόρια G3P ή PGAL που σχηματίζονται από έξι κύκλους στερέωσης και αναγωγής άνθρακα. Σε έξι κύκλους, δώδεκα μόρια G3P ή PGAL λαμβάνονται όπου, αφενός,
Δύο μόρια G3P ή PGAL χρησιμοποιούνται για να σχηματίσουν μια αλυσίδα γλυκόζης έξι άνθρακα και
Δέκα μόρια G3P ή PGAL συσσωρεύονται πρώτα σε μια εννέα αλυσίδα άνθρακα (3 G3P) η οποία στη συνέχεια χωρίζεται σε μια αλυσίδα πέντε άνθρακα για την αναγέννηση ενός μορίου RuBP για να ξεκινήσει ο κύκλος στη στερέωση άνθρακα με CO2 με τη βοήθεια του ενζύμου RuBisco και μιας άλλης αλυσίδας τεσσάρων ανθράκων που ενώνονται με άλλα δύο G3P δημιουργώντας μια αλυσίδα δέκα ατόμων άνθρακα. Αυτή η τελευταία αλυσίδα χωρίζεται, με τη σειρά της, σε δύο RuBP που θα τροφοδοτήσουν ξανά τον κύκλο Calvin.
Σε αυτήν τη διαδικασία, έξι ATPs είναι απαραίτητα για να σχηματίσουν τα τρία RuBP, το προϊόν έξι κύκλων Calvin.
Προϊόντα και μόρια κύκλου Calvin
Ο κύκλος Calvin παράγει ένα μόριο γλυκόζης έξι-άνθρακα σε έξι στροφές και αναγεννά τρία RuBPs που θα καταλύονται και πάλι από το ένζυμο RuBisCo με μόρια CO.2 για την επανεκκίνηση του κύκλου Calvin.
Ο κύκλος Calvin απαιτεί έξι μόρια CO2, 18 ATP και 12 NADPH παρήχθησαν στη φάση φωτός της φωτοσύνθεσης για να παράγουν ένα μόριο γλυκόζης και να αναγεννήσουν τρία μόρια RuBP.
