- Kas ir Kalvina cikls?
- Kalvina cikla posmi
- Kalvina cikla funkcija
- Kalvina cikla nozīme
- Calvin cikla produkti
Mēs izskaidrojam, kas ir Kalvina cikls, tā posmus, funkcijas un produktus. Arī tā nozīme autotrofiskiem organismiem.
Kas ir Kalvina cikls?
Tas ir pazīstams kā Kalvina cikls, Kalvina-Bensona cikls vai oglekļa fiksācijas cikls. fotosintēze, uz bioķīmisko procesu kopumu, kas notiek hloroplastu stomās augi un citi organismi autotrofi kuru uzturs To veic fotosintēzes ceļā.
Reakcijas, kas veido šo ciklu, pieder tā sauktajai fotosintēzes procesa tumšajai fāzei vai fāzei, kas nav atkarīga no gaisma, kuras laikā oglekļa dioksīds (CO2), ko ņem no atmosfēras, iekļaujot to organismā glikozes (C6H12O6) veidā, pateicoties enzīms RuBisCo (ribulozes-1,5-bisfosfāta karboksilāze / oksigenāze).
Kalvina cikls ir parādā savu nosaukumu tā atklājējam, amerikānim Melvinam Kalvinam, kas viņam nopelnīja Nobela prēmiju. Ķīmija Citi nozīmīgi viņa līdzstrādnieki pētījumā bija Džeimss Bešams un Endrjū Bensons no Kalifornijas Universitātes Bērklijā.
Kalvina cikla posmi
Kalvina cikls sastāv no trim atšķirīgiem posmiem:
- 1. posms. CO2 fiksācija, enzīms RuBisCo katalizē ribulozes difosfāta karboksilāciju, tas ir, oglekļa dioksīda fiksāciju, veidojot PGA (3-fosfoglicerīnskābi).
- 2. solis. PGA reducēšana par cukuru (CH2O), veidojot glicealdehīda-3-fosfātu (GAP) ar NADPH (nikotitamīda adenīna dinukleotīda fosfātu) un ATP (Adenozīna trifosfāts), kas veidojas no gaismas atkarīgās reakcijās.
- 3. posms. Ribulozes difosfāta reģenerācija, kam nepieciešams arī ATP.
Kalvina cikla funkcija
Kalvina ciklam ir būtiska nozīme augu dzīvē: tas rada glikozi, vienu no galvenajiem cukuriem (no sešiem atomi ogleklis) izmantošana bioķīmiski kā enerģijas avotu un strukturālu vai uzglabāšanas materiālu.
Cikls izmanto sešus molekulas CO2, lai iegūtu vienu no glikozes, piesaistot tos dažādiem receptoriem atkārtotā ķīmisko reakciju ķēdē, kas patērē Enerģija (ATP). Lai izveidotu glikozes molekulu, ir nepieciešami seši cikla apgriezieni. Turklāt ik pēc 3 cikla apgriezieniem tiek ražota triozes fosfāta molekula, ko izmanto citos procesos, piemēram, cietes sintēzē.
Kalvina cikla nozīme
Kalvina cikls ir vienīgais maršruts vielmaiņas ko izmanto autotrofiskie organismi, lai iekļautu neorganisks materiāls ar ko tie barojas, tāpat kā atmosfēras CO2, ko elpojošie organismi izspiež no sava ķermeņa. Tas notiek gan fotosintētiskos, gan ķīmiski sintētiskos organismos.
Tajā pašā laikā šim procesam ir milzīga ekoloģiska nozīme, jo šajā ciklā enerģija tiek uzkrāta augu audos, kas tiek pārnesta uz augšu trofiskajā piramīdā, kalpojot par barību augiem. zālēdāji dzīvnieki, kas savukārt kalpo kā ēdiens viņu plēsoņa.
No otras puses, šis process, kurā tiek fiksēts ogleklis, ko satur CO2, plaši pazīstama gāze siltumnīcas efekts, veicina atdzišanu atmosfēra un samazinot gāzu daudzumu, kas ir atbildīgas par globālā sasilšana un klimata izmaiņas. Tāpēc šodiena ir svarīgāka nekā jebkad agrāk.
Calvin cikla produkti
Kalvina cikls katrā tā apgriezienā rada fiksētu oglekļa atomu, tāpēc ir nepieciešami trīs cikla apgriezieni (un trīs CO2 molekulu ievadīšana pa vienai), lai izveidotu gliceraldehīda-3-fosfāta (3GP) molekulu. Tādējādi daļu no saražotā materiāla var pārstrādāt, lai atkārtoti aktivizētu RuBisCo, un citu daļu var izmantot glikozes ražošanai.