Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

9.6: Восстановительный пентозофосфатный цикл, или цикл Кальвина
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Восстановительный пентозофосфатный цикл, или цикл Кальвина
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

9.6: Восстановительный пентозофосфатный цикл, или цикл Кальвина

Обзор

Кислородный фотосинтез преобразует около 200 миллиардов тонн углекислого газа (CO2) в год в органические соединения и производит около 140 миллиардов тонн атмосферного кислорода (O2). Фотосинтез является основой всех потребностей человека в пище и кислороде.

Фотосинтетический процесс можно разделить на два набора реакций, которые происходят в разных регионах хлоропластов растений: светозависимые реакции и светозависимые или "темные" реакции. Светозависимые реакции происходит в тилакоидной мембране хлоропласта. Он преобразует световую энергию в химическую энергию, хранящуюся в качестве АТФ и NADPH. Эта энергия затем используется в области стромы хлоропласта, чтобы уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере в сложные углеводы через свето-независимые реакции цикла Кальвина-Бенсона.

Цикл Кальвина-Бенсона

Цикл Кальвина-Бенсона представляет собой свето-независимый набор фотосинтетических реакций. Он использует аденозинтрифосфат (АТФ) и никотинамид-аденин динуклеотид фосфат (NADPH), генерируемый во время светозависимых реакций для преобразования атмосферного CO2 в сложные углеводы. Цикл Кальвина-Бенсона также регенерирует аденозин-дипфосфат (ADP) и NADPдля светозависимых реакций.

В начале цикла Кальвина-Бенсона атмосферный CO2 попадает в лист через отверстия, называемые стоматой. В области стромы хлоропласта фермент рибулоза-1,5-бисфосфат карбоксилазы/оксигеназы (RuBisCO) добавляет один атом углерода от CO2 до 5-углеродной (5C) молекулы сахара-приемора, рибулозы-1,5-бисфосфата (RuBP). Полученная молекула 6C очень нестабильна и распадается на две молекулы 3-фосфоглицерной кислоты (3-PGA). Фермент 3-фосфоглицерат киназы использует АТФ для фосфорилата этих 3-PGA молекул для формирования 1,3-бисфосфоглицерат. Глицеральдегид 3-фосфат дегидрогеназа использует NADPH, чтобы уменьшить эти молекулы для формирования глицеральдегид 3-фосфат (G3P), 3C сахара. Этот конечный продукт дает название C3 фиксации углерода-псевдоним для цикла Calvin-Benson.

Чтобы исправить шесть молекул CO2, цикл Кальвина-Бенсона уменьшает 12 NADPH и 18 молекул АТФ. Эти источники энергии пополняются светозависимыми реакциями фотосинтеза. Шесть CO2 прилагаются к шести молекулам 5C (RuBP), которые распадаются на 12 молекул 3C (G3P). Десять из этих молекул G3P регенерируют шесть молекул принимаеттеля RuBP, чтобы продолжить цикл. Две молекулы G3P преобразуются в одну глюкозу. G3P также может быть использован для синтеза других углеводов, аминокислот и липидов.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter