calvinova Cyklu,

Calvinův Cyklus Definice

Calvinův cyklus je cyklus chemických reakcí provádí rostliny “opravit” uhlíku z CO2 do tříuhlíkaté cukry.

později mohou rostliny a zvířata přeměnit tyto tříuhlíkové sloučeniny na aminokyseliny, nukleotidy a složitější cukry, jako jsou škroby.

tento proces “fixace uhlíku” je způsob, jakým vzniká většina nových organických látek. Cukry vytvořené v Calvinově cyklu jsou také používány rostlinami pro dlouhodobé skladování energie, na rozdíl od ATP, který se spotřebuje rychle po jeho vytvoření.

tyto rostlinné cukry se také mohou stát zdrojem energie pro zvířata, která jedí rostliny, a dravce, kteří jedí tyto býložravce.

Calvinův cyklus je také někdy označován jako” světlo nezávislé ” reakce fotosyntézy, protože není poháněn přímo fotony ze slunce. Místo toho je Calvinův cyklus poháněn ATP a NADPH, které jsou vytvářeny využitím energie z fotonů v reakcích závislých na světle.

Funkce calvinova Cyklu,

funkce calvinova cyklu je vytvořit tříuhlíkaté cukry, které pak mohou být použity k vybudování jiných cukrů, jako je glukóza, škrob a celulóza, které se používají rostliny jako konstrukční stavební materiál. Calvinův cyklus odebírá molekuly uhlíku přímo ze vzduchu a přeměňuje je na rostlinnou hmotu.

díky tomu je Calvinův cyklus životně důležitý pro existenci většiny ekosystémů, kde rostliny tvoří základ energetické pyramidy. Bez Calvinova cyklu by rostliny nebyly schopny ukládat energii ve formě, kterou by býložravci mohli trávit. Masožravci by následně neměli přístup k energii uložené v tělech býložravců!

uhlíkaté kostry vytvořené v Calvinově cyklu jsou také používány rostliny a zvířata, aby se proteiny, nukleové kyseliny, lipidy, a všechny ostatní stavební kameny života.

Calvinův cyklus také reguluje hladiny oxidu uhličitého, skleníkového plynu, v zemské atmosféře. Vědci mají obavy, protože, kromě uvedení obrovské množství CO2 zpět do ovzduší při spalování uhlí, ropy a benzínu, lidé mají také snížit o polovinu všech Země lesů, které hrají důležitou roli v odstraňování CO2 ze vzduchu.

budeme diskutovat o tom, jak Calvinův cyklus vytváří jednoduché cukry z CO2 níže.

Calvinův Cyklus Kroky

Fixace Uhlíku

Ve fixaci uhlíku, molekula CO2 z atmosféry v kombinaci s pěti-oxid akceptor molekuly nazývána jako ribulóza-1,5-bisphosphate (RuBP).

výsledná šestiuhlíková sloučenina se pak rozdělí na dvě molekuly tříuhlíkové sloučeniny, kyseliny 3-fosfoglycerové (3-PGA).

Tato reakce je katalyzována enzymem RuBP carboxylase/oxygenázy, také známý jako RuBisCO. Vzhledem k klíčové roli, kterou hraje ve fotosyntéze, je RuBisCo pravděpodobně nejhojnějším enzymem na Zemi.

Snížení

V druhé fázi calvinova cyklu, 3-PGA molekuly vytvořené prostřednictvím fixaci uhlíku jsou přeměněny na molekuly jednoduchého cukru – glyceraldehyd-3-fosfátu (G3P).

Tato fáze využívá energii z ATP a NADPH vytvořené ve světle závislých reakcí fotosyntézy. Tímto způsobem se Calvinův cyklus stává způsobem, jakým rostliny přeměňují energii ze slunečního světla na molekuly dlouhodobého skladování, jako jsou cukry. Energie z ATP a NADPH se přenáší na cukry.

tento krok se nazývá “redukce”, protože NADPH daruje elektrony molekulám kyseliny 3-fosfoglycerové za vzniku glyceraldehyd-3 fosfátu. V chemii, proces darování elektronů se nazývá “redukce,” zatímco proces přijímání elektronů se nazývá ” oxidace.”

Regenerační

Některé glyceraldehyd-3 fosfát molekuly jít, aby glukózy, zatímco jiní musí být recyklovány regenerovat pět-oxid RuBP sloučenina, která se používá přijímat nové molekuly uhlíku.

regenerační proces vyžaduje ATP. Je to složitý proces zahrnující mnoho kroků.

Protože to trvá šest uhlíkových molekul glukózy, tento cyklus se musí opakovat šestkrát, aby se jedné molekuly glukózy.

K dosažení této rovnice, pět z šesti glyceraldehyd-3 fosfát molekuly, které jsou vytvořeny prostřednictvím calvinova cyklu, regenerují, tvoří molekuly RuBP. Šestý opouští cyklus, aby se stal jednou polovinou molekuly glukózy.

Calvinův Cyklus Diagram

Zjednodušená Calvinův Cyklus diagram

calvinova Cyklu Produktů

Každou otáčku calvinova cyklu, “opravy” jedna molekula uhlíku, které mohou být použity k výrobě cukru.

trvá tři otáčky Calvinova cyklu, aby se vytvořila jedna molekula glyceraldehyd-3 fosfátu.

po šesti otáčkách Calvinova cyklu lze kombinovat dvě molekuly glyceraldehyd-3 fosfátu za vzniku molekuly glukózy.

Každou otáčku calvinova cyklu, také používá až 3 ATP a 2 NADPH v procesech snížit (přidávání elektronů) 3-phosphoglyceric kyseliny vyrobit glyceraldehyd-3-fosfátu, a regeneraci RuBP tak, že mohou přijmout nový atom uhlíku z CO2 ze vzduchu.

to znamená, že k výrobě jedné molekuly glukózy se spotřebuje 18 ATP a 12 NADPH.

  • Chloroplast-organela v rostlinných buňkách, kde se energie ze slunečního světla mění na ATP a cukr.
  • energetická pyramida-diagram, který ilustruje tok energie ekosystémem.
  • fotosyntéza-proces, kterým živé bytosti zachycují energii ze slunečního světla a používají ji k výrobě paliva a organických materiálů k budování svých buněk.

kvíz

1. Proč je Calvinův cyklus důležitý pro většinu ekosystémů?
a. přeměňuje oxid uhličitý ze vzduchu na uhlík, který živé věci mohou použít k výrobě cukrů, bílkovin, nukleotidů a lipidů.
b. ukládá energii ze slunečního světla do dlouhodobé skladovací formy cukru, kterou mohou používat rostliny nebo jíst zvířata, aby vytvořily základ pro potravinový řetězec.
C. Odstraňuje oxid uhličitý, což je skleníkový plyn, ze vzduchu.
D. všechny výše uvedené.

odpověď na otázku #1
D je správná. Všechny výše uvedené jsou důvody, proč je Calvinův cyklus důležitý!

2. Proč se druhá fáze Calvinova cyklu nazývá “redukce”?
a. protože snižuje počet atomů uhlíku v kyselině 3-fosfoglycerové.
b. protože snižuje množství energie v celkovém systému.
C. protože NADPH dává elektrony kyselině 3-fosfoglycerové, což je chemický proces zvaný ” redukce.”
D. žádné z výše uvedených.

odpověď na otázku #2
C je správná. V chemii “snížit” něco znamená dát mu elektrony. NADPH dává elektrony 3-fosfoglycerickému účinku ve fázi “redukce” Calvinova cyklu.

3. Jaký je zdroj ATP a NADPH používaný v Calvinově cyklu?
a. aerobní dýchání probíhající v mitochondriích.
b. energie využívaná ze slunečního světla v chloroplastech.
C. energie získaná z těkavých chemikálií, jako je železo, vodík nebo amoniak.
D. žádné z výše uvedených.

odpověď na otázku #3
B je správná. Calvinův cyklus je poháněn energií využívanou ze slunečního světla v chloroplastech. Cyklus je prováděn fotosyntetickými rostlinami: aerobní dýchání a chemosyntéza, popsané v dalších odpovědích, jsou používány jinými typy forem života.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.