• Що таке цикл Кальвіна?
• Етапи циклу Кальвіна
• Функція циклу Кальвіна
• Важливість циклу Кальвіна
• Продукти циклу Calvin

Ми пояснюємо, що таке цикл Кальвіна, його етапи, його функції та продукти. Також його значення для автотрофних організмів.

Цикл Кальвіна є «темною фазою» фотосинтезу.

Що таке цикл Кальвіна?

Він відомий як цикл Кальвіна, цикл Кальвіна-Бенсона або цикл фіксації вуглецю в фотосинтез, до сукупності біохімічних процесів, що відбуваються в продихах хлоропластів рослини та інші організми автотрофи чий харчування Воно здійснюється за допомогою фотосинтезу.

Реакції, які утворюють цей цикл, належать до так званої темної фази фотосинтетичного процесу або фази, незалежної від світло, під час якого вуглекислий газ (CO2) забирається з атмосфери, впроваджуючи його в організм у вигляді глюкози (C6H12O6) завдяки дії фермент RuBisCo (рибулозо-1,5-бісфосфат карбоксилаза/оксигеназа).

Цикл Кальвіна завдячує своєю назвою своєму першовідкривачеві, американцеві Мелвіну Кальвіну, який приніс йому Нобелівську премію за Хімія у 1961 році. Його іншими важливими співробітниками в дослідженні були Джеймс Башем та Ендрю Бенсон, усі з Каліфорнійського університету в Берклі.

Етапи циклу Кальвіна

Кожен цикл Кальвіна проходить етапи фіксації, редукції та регенерації.

Цикл Кальвіна складається з трьох окремих етапів:

• Етап 1. Фіксація CO2, фермент RuBisCo каталізує карбоксилування рибулозодифосфату, тобто фіксацію вуглекислого газу з утворенням PGA (3-фосфогліцеринової кислоти).
• Етап 2. Відновлення PGA до цукру (CH2O) шляхом утворення гліцеальдегід-3-фосфату (GAP) з NADPH (нікотидамід-аденіндинуклеотидфосфатом) і АТФ (аденозинтрифосфат), що утворюється в світлозалежних реакціях.
• Етап 3. Регенерація рибулозодифосфату, який також потребує АТФ.

Функція циклу Кальвіна

Цикл Кальвіна відіграє фундаментальну роль у житті рослин: генерує глюкозу, один з основних цукрів (з шести атоми вуглець) використання біохімічний як джерело енергії та конструкційного або накопичувального матеріалу.

Цикл використовує шість молекули CO2, щоб отримати одну з глюкози, приєднавши їх до різних рецепторів у повторюваному колі хімічних реакцій, що споживає Енергія (АТФ). Для утворення молекули глюкози необхідно шість обертів циклу. Крім того, кожні 3 обороти циклу виробляється молекула тріозофосфату, яка використовується в інших процесах, таких як синтез крохмалю.

Важливість циклу Кальвіна

Цикл Кальвіна є єдиним маршрутом метаболічний використовується автотрофними організмами для включення неорганічний матеріал яким вони харчуються, як і атмосферний CO2, який дихальні організми виводять зі свого тіла. Це відбувається як у фотосинтезуючих, так і у хемосинтезуючих організмах.

У той же час цей процес має величезне екологічне значення, оскільки в цьому циклі в тканинах рослини накопичується енергія, яка передається вгору по трофічній піраміді, слугуючи їжею для травоїдні тварини, які в свою чергу служать їжа до своїх хижаки.

З іншого боку, цей процес фіксації вуглецю, що міститься в CO2, добре відомий газ парниковий ефект, сприяє охолодженню с атмосфера і зі скороченням газів, відповідальних за глобальне потепління і зміна клімату. Тому сьогодні як ніколи важливіше.

Продукти циклу Calvin

Цикл Кальвіна утворює фіксований атом вуглецю на кожному з витків, тому потрібно три витки циклу (і входження трьох молекул CO2 по одній), щоб утворити молекулу гліцеральдегід-3-фосфату (3GP). Таким чином, частина виробленого матеріалу може бути перероблена для реактивації RuBisCo, а інша частина може бути використана для виробництва глюкози.