Što je Calvinov ciklus:
Calvinov ciklus generira reakcije potrebne za fiksaciju ugljika u čvrstu strukturu za stvaranje glukoze i zauzvrat regenerira molekule za nastavak ciklusa.
Calvinov ciklus poznat je i kao tamna faza fotosinteze ili se naziva i faza fiksiranja ugljika. Poznata je kao tamna faza jer ne ovisi o svjetlosti kao što je prva faza ili svjetlosna faza.
- Fotosinteza.
- Kloroplasti.
Ova druga faza fotosinteze popravlja ugljik iz apsorbiranog ugljičnog dioksida i generira precizan broj elemenata i biokemijskih procesa potrebnih za proizvodnju šećera i recikliranje preostalog materijala za kontinuiranu proizvodnju.
Calvinov ciklus koristi energiju proizvedenu u svjetlosnoj fazi fotosinteze za fiksiranje ugljika iz ugljičnog dioksida (CO2) u čvrstoj strukturi poput glukoze, kako bi se generirala energija.
Molekula glukoze sastavljena od okosnice sa šest ugljika dalje će se obrađivati glikolizom za pripremnu fazu Krebsova ciklusa, oba dijela staničnog disanja.
- Krebsov ciklus
- Glukoza
Reakcije Calvinovog ciklusa javljaju se u stromi, koja je tekućina unutar kloroplasta i izvan tilakoida, gdje se javlja svjetlosna faza.
Za ovaj ciklus potrebna je enzimska kataliza, odnosno potrebna mu je pomoć enzima kako bi molekule mogle međusobno reagirati.
Smatra se ciklusom jer postoji ponovna upotreba molekula.
Faze Calvinovog ciklusa
Calvinov ciklus zahtijeva šest okretaja kako bi se stvorila molekula glukoze koja se sastoji od šest ugljične okosnice. Ciklus je podijeljen u tri glavne faze:
Fiksiranje ugljika
U fazi fiksiranja ugljika u Calvinovom ciklusu, CO2 (ugljični dioksid) reagira kada ga katalizira enzim RuBisCO (ribuloza-1,5-bisfosfat karboksilaza / oksigenaza) s molekulom RuBP (ribuloza-1,5-bisfosfat) od pet ugljika.
Na taj način nastaje molekula od šest ugljikovih okosnica koja se zatim dijeli na dvije molekule 3-PGA (3-fosfoglicerinske kiseline) od po tri ugljika.
Smanjenje
U smanjenju kalvinovskog ciklusa, dvije 3-PGA molekule iz prethodne faze uzimaju energiju dva ATP i dva NADPH nastala tijekom lagane faze fotosinteze da bi ih pretvorile u molekule G3P ili PGAL (gliceraldehid 3-fosfat) od tri ugljika.
Regeneracija podijeljene molekule
Korak regeneracije podijeljene molekule koristi molekule G3P ili PGAL nastale iz šest ciklusa fiksacije i redukcije ugljika. U šest ciklusa dobije se dvanaest molekula G3P ili PGAL gdje, s jedne strane,
Dvije molekule G3P ili PGAL koriste se za stvaranje lanca glukoze sa šest ugljika i
Deset molekula G3P ili PGAL skupiti se prvo u devet ugljikovih lanaca (3 G3P) koji se zatim podijeliti u pet ugljičnih lanaca da bi regenerirali molekulu RuBP kako bi započeli ciklus u fiksaciji ugljika s CO2 uz pomoć enzima RuBisco i drugog lanca od četiri ugljika koji se spajaju s druga dva G3P stvarajući lanac od deset ugljika. Ovaj posljednji lanac podijeljen je zauzvrat na dva RuBP koja će opet hraniti Calvinov ciklus.
U ovom procesu potrebno je šest ATP-a za formiranje tri RuBP-a, produkt šest Calvinovih ciklusa.
Proizvodi i molekule Calvinovog ciklusa
Calvinov ciklus stvara molekulu glukoze sa šest ugljika u šest okretaja i regenerira tri RuBP-a koje će enzim RuBisCo opet katalizirati s molekulama CO.2 za ponovno pokretanje Calvinovog ciklusa.
Calvinov ciklus zahtijeva šest molekula CO2, 18 ATP i 12 NADPH proizvedeni u svjetlosnoj fazi fotosinteze kako bi se proizvela jedna molekula glukoze i regenerirale tri molekule RuBP.
