Co je Calvinův cyklus:
Calvinův cyklus generuje reakce nezbytné pro fixaci uhlíku do pevné struktury pro tvorbu glukózy a naopak regeneruje molekuly pro pokračování cyklu.
Calvinův cyklus je také známý jako temná fáze fotosyntézy nebo také nazývaná fáze fixace uhlíku. Je známá jako tmavá fáze, protože nezávisí na světle, jako je první fáze nebo světlá fáze.
- Fotosyntéza.
- Chloroplasty.
Tato druhá fáze fotosyntézy fixuje uhlík z absorbovaného oxidu uhličitého a generuje přesný počet prvků a biochemických procesů nezbytných pro výrobu cukru a recyklaci zbývajícího materiálu pro kontinuální výrobu.
Calvinův cyklus využívá energii produkovanou ve světelné fázi fotosyntézy k fixaci uhlíku z oxidu uhličitého (CO2) v pevné struktuře, jako je glukóza, za účelem generování energie.
Molekula glukózy složená z páteře se šesti uhlíky bude dále zpracována glykolýzou pro přípravnou fázi Krebsova cyklu, obě části buněčného dýchání.
- Krebsův cyklus
- Glukóza
Reakce kalvínského cyklu probíhají ve stromatu, které je kapalné v chloroplastu a mimo tylakoid, kde dochází ke světelné fázi.
Tento cyklus potřebuje k fungování enzymatickou katalýzu, to znamená, že potřebuje pomoc enzymů, aby molekuly mohly navzájem reagovat.
Považuje se to za cyklus, protože dochází k opětovnému použití molekul.
Fáze Calvinova cyklu
Calvinův cyklus vyžaduje šest otáček, aby se vytvořila molekula glukózy složená ze šesti uhlíkových hlavních řetězců. Cyklus je rozdělen do tří hlavních fází:
Uhlíková fixace
Ve fázi fixace uhlíku v Calvinově cyklu, CO2 (oxid uhličitý) reaguje, když je katalyzován enzymem RuBisCO (ribulóza-1,5-bisfosfátkarboxyláza / oxygenáza) s molekulou RuBP (ribulóza-1,5-bisfosfát) pěti uhlíků.
Tímto způsobem se vytvoří molekula šesti-uhlíkového páteře, která se poté rozdělí na dvě molekuly 3-PGA (kyselina 3-fosfoglycerová) po třech uhlících.
Snížení
Při redukci Calvinova cyklu berou dvě molekuly 3-PGA z předchozí fáze energii dvou ATP a dvou NADPH generovaných během světelné fáze fotosyntézy k jejich přeměně na molekuly G3P nebo PGAL (glyceraldehyd 3-fosfát) ze tří uhlíků.
Regenerace rozdělené molekuly
Krok regenerace rozdělené molekuly využívá molekuly G3P nebo PGAL vytvořené ze šesti cyklů fixace a redukce uhlíku. V šesti cyklech se získá dvanáct molekul G3P nebo PGAL, kde na jedné straně
Dvě molekuly G3P nebo PGAL se používají k vytvoření šest uhlíkového řetězce glukózy a
Deset molekul G3P nebo PGAL seskupte se nejprve do devíti uhlíkových řetězců (3 G3P), které se poté rozdělily na pět uhlíkových řetězců, aby regenerovaly molekulu RuBP a zahájily cyklus fixace uhlíku CO2 pomocí enzymu RuBisco a dalšího řetězce čtyř uhlíků, které se spojí s dalšími dvěma G3P, čímž vznikne řetězec deseti uhlíků. Tento poslední řetězec je zase rozdělen na dva RuBP, které budou znovu napájet Calvinův cyklus.
V tomto procesu je k vytvoření tří RuBP, produktu šesti Calvinových cyklů, zapotřebí šest ATP.
Produkty a molekuly Calvinova cyklu
Calvinův cyklus produkuje molekulu glukózy se šesti uhlíky v šesti otáčkách a regeneruje tři RuBP, které budou znovu katalyzovány enzymem RuBisCo s molekulami CO.2 pro restart Calvinova cyklu.
Kalvinův cyklus vyžaduje šest molekul CO2, 18 ATP a 12 NADPH produkovaných ve světelné fázi fotosyntézy za vzniku jedné molekuly glukózy a regenerace tří molekul RuBP.
