- Chu trình Calvin là gì?
- Các giai đoạn của chu trình Calvin
- Chức năng của chu trình Calvin
- Tầm quan trọng của chu trình Calvin
- Sản phẩm chu trình Calvin
Chúng tôi giải thích Chu trình Calvin là gì, các giai đoạn của nó, chức năng của nó và các sản phẩm của nó. Ngoài ra, tầm quan trọng của nó đối với các sinh vật tự dưỡng.
Chu trình Calvin là gì?
Nó được gọi là Chu trình Calvin, Chu trình Calvin-Benson hoặc Chu trình cố định cacbon trong quang hợp, một tập hợp các quá trình sinh hóa diễn ra trong khí khổng của lục lạp của cây và các sinh vật khác sinh vật tự dưỡng ai dinh dưỡng Nó được thực hiện thông qua quá trình quang hợp.
Các phản ứng tạo nên chu trình này thuộc về cái gọi là pha tối của quá trình quang hợp hoặc pha độc lập với nhẹ, trong đó cạc-bon đi-ô-xít (CO2) được lấy từ khí quyển, đưa nó vào cơ thể dưới dạng glucose (C6H12O6) nhờ tác động của men RuBisCo (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase).
Chu trình Calvin mang tên người phát hiện ra nó, Melvin Calvin người Mỹ, đã mang về cho ông giải Nobel Hóa học vào năm 1961. Các cộng tác viên quan trọng khác của ông trong nghiên cứu là James Bassham và Andrew Benson, tất cả đều đến từ Đại học California, Berkeley.
Các giai đoạn của chu trình Calvin
Chu trình Calvin được tạo thành từ ba giai đoạn riêng biệt:
- Giai đoạn 1. Cố định CO2, enzyme RuBisCo xúc tác quá trình carboxyl hóa ribulose diphosphate, tức là cố định carbon dioxide để tạo thành PGA (3-Phosphoglyceric Acid).
- Bước 2. Khử PGA thành đường (CH2O) thông qua sự hình thành glycealdehyde-3-phosphate (GAP) với NADPH (Nicotidamide adenine dinucleotide phosphate) và ATP (Adenosine Triphosphate) được tạo ra trong các phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng.
- Giai đoạn 3. Tái tạo ribulose diphosphate, cũng cần ATP.
Chức năng của chu trình Calvin
Chu trình Calvin có một vai trò cơ bản trong đời sống thực vật: tạo ra glucose, một trong những loại đường chính (trong số sáu loại đường nguyên tử carbon) sử dụng sinh hóa như một nguồn năng lượng và vật liệu cấu trúc hoặc lưu trữ.
Chu kỳ sử dụng sáu phân tử CO2 để thu được một trong số glucose, gắn chúng vào các thụ thể khác nhau trong một mạch phản ứng hóa học lặp đi lặp lại tiêu thụ Năng lượng (ATP). Sáu vòng của chu kỳ là cần thiết để tạo ra một phân tử glucose. Ngoài ra, cứ 3 vòng của chu kỳ, một phân tử triose photphat được tạo ra, được sử dụng trong các quá trình khác như tổng hợp tinh bột.
Tầm quan trọng của chu trình Calvin
Chu trình Calvin là con đường duy nhất trao đổi chất được sử dụng bởi các sinh vật tự dưỡng để kết hợp vật chất vô cơ mà chúng ăn vào, giống như CO2 trong khí quyển, mà các sinh vật hô hấp sẽ thải ra khỏi cơ thể chúng. Điều này xảy ra ở cả sinh vật quang hợp và sinh tổng hợp.
Đồng thời, quá trình này có tầm quan trọng sinh thái to lớn, vì trong chu trình này, năng lượng được lưu trữ trong các mô thực vật được truyền lên trên trong kim tự tháp dinh dưỡng, dùng làm thức ăn cho động vật ăn cỏ, đến lượt nó đóng vai trò như món ăn để họ động vật ăn thịt.
Mặt khác, quá trình này cố định cacbon có trong CO2, một loại khí nổi tiếng của hiệu ứng nhà kính, góp phần làm mát bầu khí quyển và với việc giảm các khí gây ra sự nóng lên toàn cầu và khí hậu thay đổi. Đó là lý do tại sao ngày nay quan trọng hơn bao giờ hết.
Sản phẩm chu trình Calvin
Chu trình Calvin tạo ra một nguyên tử cacbon cố định trong mỗi vòng quay của nó, do đó, cần ba vòng của chu kỳ (và sự xâm nhập của ba phân tử CO2, mỗi lần một phân tử) để tạo thành phân tử Glyceraldehyde-3-phosphate (3GP). Do đó, một phần nguyên liệu được sản xuất có thể được tái chế để kích hoạt lại RuBisCo và một phần khác có thể được sử dụng để sản xuất glucose.