Wat is de Calvincyclus:
De Calvin-cyclus genereert de reacties die nodig zijn voor koolstoffixatie in een vaste structuur voor de vorming van glucose en regenereert op zijn beurt de moleculen voor de voortzetting van de cyclus.
De Calvincyclus staat ook wel bekend als de donkere fase van fotosynthese of ook wel de koolstoffixatiefase genoemd. Het staat bekend als de donkere fase omdat het niet afhankelijk is van licht zoals de eerste fase of lichte fase.
- Fotosynthese.
- Chloroplasten.
Deze tweede fase van fotosynthese fixeert koolstof uit geabsorbeerd koolstofdioxide en genereert het precieze aantal elementen en biochemische processen die nodig zijn om suiker te produceren en het resterende materiaal te recyclen voor continue productie.
De Calvin-cyclus gebruikt de energie die wordt geproduceerd in de lichtfase van fotosynthese om koolstof uit koolstofdioxide (CO2) in een vaste structuur zoals glucose, om energie op te wekken.
Het glucosemolecuul dat bestaat uit een ruggengraat van zes koolstofatomen zal verder worden verwerkt in glycolyse voor de voorbereidende fase van de Krebs-cyclus, beide onderdeel van cellulaire ademhaling.
- citroenzuurcyclus
- Glucose
Calvin-cyclusreacties vinden plaats in het stroma, dat vloeibaar is in de chloroplast en buiten de thylakoïde, waar de lichtfase plaatsvindt.
Deze cyclus heeft enzymatische katalyse nodig om te werken, dat wil zeggen, het heeft de hulp van enzymen nodig zodat de moleculen met elkaar kunnen reageren.
Het wordt als een cyclus beschouwd omdat er een hergebruik van de moleculen is.
Stadia van de Calvincyclus
De Calvin-cyclus vereist zes beurten om een glucosemolecuul te maken dat bestaat uit een ruggengraat van zes koolstofatomen. De cyclus is verdeeld in drie hoofdfasen:
Koolstoffixatie
In de koolstoffixatiefase van de Calvincyclus, CO2 (kooldioxide) reageert wanneer gekatalyseerd door het enzym RuBisCO (ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase / oxygenase) met het molecuul RuBP (ribulose-1,5-bisfosfaat) van vijf koolstoffen.
Op deze manier wordt een molecuul van een ruggengraat met zes koolstofatomen gevormd dat vervolgens wordt gesplitst in twee 3-PGA-moleculen (3-fosfoglycerinezuur) van elk drie koolstofatomen.
Vermindering
Bij de reductie van de Calvin-cyclus nemen de twee 3-PGA-moleculen uit de vorige fase de energie van twee ATP en twee NADPH gegenereerd tijdens de lichtfase van fotosynthese om ze om te zetten in G3P- of PGAL (glyceraldehyde 3-fosfaat) moleculen van drie koolstoffen.
Regeneratie van het gesplitste molecuul
De regeneratiestap van gesplitste moleculen maakt gebruik van de G3P- of PGAL-moleculen die zijn gevormd uit zes cycli van koolstoffixatie en -reductie. In zes cycli worden twaalf G3P- of PGAL-moleculen verkregen waarbij enerzijds
Twee moleculen G3P of PGAL worden gebruikt om een zes-koolstofketen van glucose te vormen, en
Tien moleculen G3P of PGAL klonteren eerst samen in een keten van negen koolstofatomen (3G3P) die zich vervolgens splitsen in een keten van vijf koolstoffen om een RuBP-molecuul te regenereren om de cyclus in koolstoffixatie met een CO te starten2 met behulp van het enzym RuBisco en een andere keten van vier koolstoffen die samenkomen met twee andere G3P-verbindingen, waardoor een keten van tien koolstoffen ontstaat. Deze laatste keten is op zijn beurt verdeeld in twee RuBP die weer de Calvin-cyclus zullen voeden.
In dit proces zijn zes ATP's nodig om de drie RuBP te vormen, het product van zes Calvin-cycli.
Calvin-cyclusproducten en -moleculen
De Calvin-cyclus produceert in zes beurten een glucosemolecuul met zes koolstofatomen en regenereert drie RuBP's die opnieuw worden gekatalyseerd door het enzym RuBisCo met CO-moleculen.2 voor de herstart van de Calvincyclus.
De Calvin-cyclus vereist zes CO-moleculen2, 18 ATP en 12 NADPH geproduceerd in de lichte fase van fotosynthese om één molecuul glucose te produceren en drie moleculen RuBP te regenereren.
