Ocena brak

CYKL CALVINA-BENSONA

Autor /Nikita09 Dodano /18.07.2013

Cykl reakcji określany jako faza ciemna fotosyntezy lub reakcje ciemne fotosyntezy, w którym dwutlenek węgla (C02) zostaje wbudowany w związki organiczne (cukry), przy wykorzystaniu produktów fazy jasnej: ATP i NADPH. Cykl Calvina-Bensona przebiega w stromie chloroplastów i nie zależy bezpośrednio od światła.

Można w nim wyróżnić trzy główne etapy: fazę karboksylacyjną, fazę redukcyjną oraz fazę regeneracyjną. W fazie karboksyla-cyjnej następuje przyłączenie cząsteczki CO, do 5-węglowej cząsteczki 1,5-bifosforybulozy i wytworzenie 6-węglowej nietrwałej cząsteczki, która następnie ulega przekształceniu do 2 cząsteczek 3-węglowego kwasu 3-fosfoglicerynowego. Reakcja przyłączenia C02 jest katalizowana przez jeden z ważniejszych enzymów cyklu Calvina-Benso-na - karboksylazę 1,5-bifosforybulozy (nazywaną też rubisco).

W fazie redukcyjnej dochodzi do 'wytworzenia, przy wykorzystaniu ATP i NADPH, aldehydu 3-fosfoglicerynowego. Produkty tej fazy służą jako substraty do wytworzenia cukru 6-wę-glowego (np. glukozy) oraz odtworzenia, w ostatniej regeneracyjnej fazie cyklu, cząsteczki 1,5-bifosforybulozy, do której, w czasie kolejnego obrotu cyklu może być przyłączona następna cząsteczka dwutlenku węgla, przy czym odtworzenie 1,5-bifosforybulozy wymaga zużycia ATP.

Aby doszło do wytworzenia 1 cząsteczki glukozy, musi dojść do związania 6 cząsteczek CO, (cykl powtarza się 6 razy) oraz zużycia 18. cz. ATP i 12 cz. NADPH, Rośliny, u których wiązanie dwutlenku węgla przebiega w wyżej opisany sposób i pierwszym trwałym związkiem po przyłączeniu cząsteczki C02 jest 3-węglowy kwas 3-fosfogiiceryno-wy, określane są jako rośliny typu C3. W roślinach klimatu zwrotnikowego (np. trzcina cukrowa, kukurydza, sorgo) zachodzi fotosynteza typu C4, w której proces wiązania C02 przebiega w komórkach mezofilu.

Dwutlenek węgla przyłączany jest do fosfoenolopirogronianu, a pierwszym trwałym produktem wiązania są związki czterowęglowe (szczawiooctan, asparaginian, jablczan). W tej postaci przenoszone są do komórek pochew okolowiązkowych (w mezofilu brak rubisco), w których zachodzi reakcja dekarboksylacji i wydzielenie C02 włączanego do cyklu Calvina.

W 1961 roku Melvin Caivin za badania nad procesem asymilacji dwutlenku węgla u roślin został uhonorowany Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii.

Podobne prace

Do góry