20.3
Der Calvin-Benson-Zyklus ist die zweite Phase der Photosynthese, in der Pflanzen ATP und NADPH – die Endprodukte der Lichtreaktionen – verwenden, um Zucker zu bilden.
Diese Reihe von Reaktionen ist in drei Stufen unterteilt.
Während der Kohlenstofffixierungsphase katalysiert Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase oder RuBisCo die Zugabe von CO2 an einen Fünf-Kohlenstoff-Zucker, Ribulose-1,5-bisphosphat oder RuBP, wodurch anorganisches CO2 in einem organischen Molekül fixiert wird.
Bei dieser Reaktion entsteht ein instabiles Zwischenprodukt mit sechs Kohlenstoffatomen, das weiter in zwei kleine Moleküle mit drei Kohlenstoffatomen gespalten wird, die als 3-Phosphoglycerat oder 3-PGA bezeichnet werden.
In der Reduktionsstufe fügt die 3-Phosphoglycerat-Kinase der Carboxylgruppe von 3-PGA ein Phosphat hinzu, wodurch 1,3-Bisphosphoglycerat erhalten wird.
Dann überträgt die Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase Elektronen von NADPH auf 1,3-Bisphosphoglycerat und erzeugt zwei Moleküle Glycerinaldehyd-3-phosphat oder G3P.
Ein G3P verlässt den Calvin-Benson-Zyklus, um essentielle Pflanzenmetaboliten zu bilden, und das andere durchläuft zusammen mit ATP eine komplexe Reihe von Reaktionen, um RuBP zu regenerieren.
Insgesamt werden 6 CO2 -Moleküle in der Fixierungsphase, 12 ATP und 12 NADPH in der Reduktionsphase und 6 ATP in der Regenerationsphase benötigt, um einen Zucker mit sechs Kohlenstoffatomen herzustellen.
Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RuBisCo) ist ein entscheidendes Enzym, das die Kohlendioxid-Fixierung während der Photosynthese kataly…
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