- Was ist der Calvin-Zyklus?
- Phasen des Calvin-Zyklus
- Funktion des Calvin-Zyklus
- Bedeutung des Calvin-Zyklus
- Calvin-Zyklusprodukte
Wir erklären, was der Calvin-Zyklus ist, seine Phasen, seine Funktion und seine Produkte. Auch seine Bedeutung für autotrophe Organismen.
Was ist der Calvin-Zyklus?
Es ist bekannt als Calvin-Zyklus, Calvin-Benson-Zyklus oder Zyklus der Kohlenstofffixierung im Photosynthese, zu einer Reihe von biochemischen Prozessen, die in den Spaltöffnungen der Chloroplasten der Pflanzen und andere Organismen Autotrophe deren Ernährung Es wird durch Photosynthese durchgeführt.
Die Reaktionen, aus denen dieser Zyklus besteht, gehören zur sogenannten Dunkelphase des Photosyntheseprozesses oder zur Phase unabhängig von der hell, in der die Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre entnommen und in Form von Glukose (C6H12O6) in den Körper aufgenommen dank der Wirkung von Enzym RuBisCo (Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase / Oxygenase).
Der Calvin-Zyklus verdankt seinen Namen seinem Entdecker, dem Amerikaner Melvin Calvin, der ihm den Nobelpreis für Chemie 1961. Seine anderen wichtigen Mitarbeiter an der Studie waren James Bassham und Andrew Benson, alle von der University of California, Berkeley.
Phasen des Calvin-Zyklus
Der Calvin-Zyklus besteht aus drei verschiedenen Phasen:
- Stufe 1. CO2-Fixierung, das Enzym RuBisCo katalysiert die Carboxylierung von Ribulosediphosphat, d. h. die Fixierung von Kohlendioxid zu PGA (3-Phosphoglyceric Acid).
- Schritt 2. Reduktion von PGA zu einem Zucker (CH2O) durch Bildung von Glycealdehyd-3-phosphat (GAP) mit NADPH (Nicotidamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat) und dem ATP (Adenosintriphosphat) in lichtabhängigen Reaktionen produziert.
- Stufe 3. Regeneration von Ribulosediphosphat, das ebenfalls ATP benötigt.
Funktion des Calvin-Zyklus
Der Calvin-Zyklus spielt eine grundlegende Rolle im Pflanzenleben: die Bildung von Glukose, einem der Hauptzucker (von sechs Atome Kohlenstoff) der Verwendung biochemisch als Energiequelle und Bau- oder Speichermaterial.
Der Zyklus verwendet sechs Moleküle CO2, um Glukose zu erhalten, und bindet sie in einem wiederholten Kreislauf chemischer Reaktionen, der verbraucht wird, an verschiedene Rezeptoren Energie (ATP). Sechs Zyklen des Zyklus sind notwendig, um ein Glukosemolekül zu bilden. Darüber hinaus wird alle 3 Zyklen des Zyklus ein Molekül Triosephosphat produziert, das in anderen Prozessen wie der Stärkesynthese verwendet wird.
Bedeutung des Calvin-Zyklus
Der Calvin-Zyklus ist die einzige Route Stoffwechsel- von autotrophen Organismen verwendet, um die anorganisches Material von dem sie sich ernähren, genau wie atmosphärisches CO2, das atmende Organismen aus ihrem Körper ausstoßen. Dies tritt sowohl in photosynthetischen als auch in chemosynthetischen Organismen auf.
Gleichzeitig ist dieser Prozess von enormer ökologischer Bedeutung, da in diesem Kreislauf Energie im Pflanzengewebe gespeichert wird, die in der trophischen Pyramide nach oben weitergeleitet wird und als Nahrung für die Pflanzenfressende Tiere, die wiederum als . dienen Lebensmittel zu ihren Raubtiere.
Auf der anderen Seite ist dieser Prozess der Fixierung des im CO2 enthaltenen Kohlenstoffs, einem bekannten Gas von Treibhauseffekt, trägt zur Kühlung des Atmosphäre und mit der Reduzierung der Gase, die für die globale Erwärmung und das Klimawandel. Deshalb ist heute wichtiger denn je.
Calvin-Zyklusprodukte
Der Calvin-Zyklus produziert in jeder seiner Zyklen ein festes Kohlenstoffatom, so dass es drei Zyklen des Zyklus (und den Eintritt von drei CO2-Molekülen nacheinander) braucht, um ein Molekül Glyceraldehyd-3-phosphat (3GP) zu bilden. So kann ein Teil des produzierten Materials recycelt werden, um RuBisCo zu reaktivieren und ein anderer Teil kann zur Herstellung von Glukose verwendet werden.