calvin döngüsü

Biyolog

2022

Calvin Döngüsünün ne olduğunu, aşamalarını, işlevini ve ürünlerini açıklıyoruz. Ayrıca, ototrofik organizmalar için önemi.

Calvin döngüsü, fotosentezin "karanlık aşaması"dır.

Calvin Döngüsü nedir?

Dünyada Calvin Döngüsü, Calvin-Benson Döngüsü veya karbon fiksasyon Döngüsü olarak bilinir. fotosentezkloroplastların stomalarında meydana gelen bir dizi biyokimyasal sürece bitkiler ve diğer organizmalar ototroflar kimin beslenme Fotosentez yoluyla gerçekleştirilir.

Bu döngüyü oluşturan reaksiyonlar, fotosentetik sürecin sözde karanlık fazına veya fazdan bağımsız faza aittir. ışık, hangi sırada karbon dioksit (CO2) atmosferden alınır, etkisi sayesinde glikoz (C6H12O6) şeklinde vücuda verilir. enzim RuBisCo (ribuloz-1,5-bifosfat karboksilaz / oksijenaz).

Calvin Döngüsü adını, kendisine Nobel Ödülü'nü kazandıran kaşifi Amerikalı Melvin Calvin'e borçludur. Kimya Çalışmadaki diğer önemli işbirlikçileri, hepsi Berkeley'deki California Üniversitesi'nden James Bassham ve Andrew Benson'dı.

Calvin döngüsünün aşamaları

Her Calvin döngüsü, sabitleme, azaltma ve yenilenme aşamalarından geçer.

Calvin döngüsü üç farklı aşamadan oluşur:

  • Aşama 1. CO2 fiksasyonu, RuBisCo enzimi, ribuloz difosfatın karboksilasyonunu, yani karbondioksitin PGA (3-Fosfogliserik Asit) oluşturmak üzere fiksasyonunu katalize eder.
  • Adım 2. NADPH (Nikotidamit adenin dinükleotit fosfat) ile glisealdehit-3-fosfat (GAP) oluşumu yoluyla PGA'nın bir şekere (CH2O) indirgenmesi ve ATP (Adenozin Trifosfat) ışığa bağımlı reaksiyonlarda üretilir.
  • Aşama 3. Aynı zamanda ATP gerektiren ribuloz difosfatın rejenerasyonu.

Calvin Döngüsünün İşlevi

Calvin Döngüsü, bitki yaşamında temel bir role sahiptir: ana şekerlerden biri olan (altı şekerden) glikoz üretmek. atomlar karbon) kullanım biyokimyasal bir enerji kaynağı ve yapısal veya depolama malzemesi olarak.

Döngü altı kullanır moleküller CO2'nin glikozdan birini elde etmek için, onları tüketen tekrarlanan bir kimyasal reaksiyon devresinde çeşitli reseptörlere bağlayarak Enerji (ATP). Bir glikoz molekülü oluşturmak için döngünün altı dönüşü gereklidir. Ek olarak, döngünün her 3 dönüşünde, nişasta sentezi gibi diğer işlemlerde kullanılan bir trioz fosfat molekülü üretilir.

Calvin Döngüsünün Önemi

Calvin döngüsü tek yoldur metabolik dahil etmek için ototrofik organizmalar tarafından kullanılan inorganik malzeme beslendikleri, tıpkı nefes alan organizmaların vücutlarından attıkları atmosferik CO2 gibi. Bu hem fotosentetik hem de kemosentetik organizmalarda meydana gelir.

Aynı zamanda, bu süreç çok büyük bir ekolojik öneme sahiptir, çünkü bu döngüde enerji, trofik piramidde yukarıya doğru iletilen bitki dokularında depolanır ve bu, insanlar için besin görevi görür. otçul hayvanlar, hangi sırayla hizmet eder Gıda onlara yırtıcılar.

Öte yandan, iyi bilinen bir gaz olan CO2'de bulunan karbonu sabitleme işlemi, sera etkisi, soğutmaya katkıda bulunur atmosfer ve sorumlu gazların azaltılması ile küresel ısınma ve iklim değişikliği. Bu yüzden bugün her zamankinden daha önemli.

Calvin döngüsü ürünleri

Calvin Döngüsü her dönüşünde sabit bir karbon atomu üretir, bu nedenle bir Gliseraldehit-3-fosfat (3GP) molekülü oluşturmak için döngünün üç dönüşü (ve üç CO2 molekülünün birer birer girişi) gerekir. Böylece üretilen malzemenin bir kısmı RuBisCo'yu yeniden etkinleştirmek için geri dönüştürülebilir ve bir kısmı da glikoz üretimi için kullanılabilir.

!-- GDPR -->