Microsoft Office Document Word.docx
Ciclul Calvin poate fi împărțit în etape.
Prima fază - carbonatare. Această reacție este catalizată de o enzimă specifică pentru procesul de fotosinteză RDF carboxilaza. Frunzele acestei enzime se găsește în cantități mari și este principala proteină din fracția cloroplaste. Aparent, formarea sa este activata de lumina.
În reacția CO2 cu RDF format primul compus intermediar instabil șase carbon, care ulterior se descompune în două molecule PGA. PGA rezultată. - un acid organic, iar nivelul de energie este sub nivelul de zaharuri. Prin urmare, acest compus nu poate fi convertit direct în carbohidrați. Este necesar să-l transforme în trehuglerodnyysahar - fosfogliceraldehid (PHA). A doua fază - restaurare. Conversia ulterioară a PGA necesită implicarea fazei ușoare a produselor fotosinteza ATP și NADPH + H +. Reacția are loc în două etape. În primul rând, există o reacție de fosforilare a 3-PGA. donator grup de fosfat este ATP. ATP-ul este necesară aici ca sursă de energie suplimentară. Nesolvatate 1, acid 3-difosfoglitserinovaya. Reacția catalizată de enzima fosfoglitserokinazoy
A treia fază - regenerare. În procesul de regenerare a moleculelor acceptoare utilizate cinci PHA, rezultând în formarea a trei molecule de ribulozo-5-fosfat. Acest proces implică formarea de compuși 4-, 5-, 6,7-carbon. În primul rând, prima moleculă PHA izomerizat fosfodioksiatsetona. Procesul este catalizată de th fermentomtriozofosfatizomerazo. Fosfodioksiatseton (FDA) este reacționat cu a doua moleculă pentru a forma un fruktozodifosfata PHA (FDF) Din FDF fosfat scindat și FDF este transformată în fructoză 6-fosfat (F-6-P). Mai mult, de la F-6-P (Ge) imparte fragmentul 2-carbon (- CO - CH2OH), care este transferat la următoarea (a treia) triose. Aceasta transketolaznayareaktsiya trece prin transcetolază enzimei. Rezultatul este un prim pentoză (C5) -ribulezofosfat. Din F-6-P este un zahar eritrozofosfat 4-carbon (C4), care este condensat cu un al patrulea triose obrazovaniemsedogeptulezodifos voal (C7). După scindarea fosfat este transformată în sedogeptulezofosfat sedogeptulezodifosfat. Reacția suplimentară transcetolază are loc din nou, ceea ce a dus la sedogeptulezofosfata clivate din fragmentul 2-carbon, care este transferat la a cincea triose. Format două mai multe molecule ribulezofosfata. Astfel, ca rezultat al reacțiilor de mai sus 3 formate molecula ribulezofosfata. Pentru formarea acestor acceptor (RDF) trebuie fosforilare lor. În acest scop, trei molecule de ATP (format prin reacții ușoare).
Hatch și Slack (1966), om de știință sovietic Yu. S. Karpilov (1960) au arătat că anumite plante, predominant tropicale și subtropicale fotosinteza este ușor diferit. În acest caz, primul produs al carboxilarea unui compus care conține 4 atomi de carbon. În legătură cu această cale este numită C4 - mod, spre deosebire de ciclul Calvin, în care este format PGA, conținând 3 atomi de carbon (Cs-path)
esența căii C4 este aceea că reacția are loc de două ori carbonatare. Acest lucru permite plantei pentru a produce stocurile de carbon în celule. acceptori CO2 (RDF) și FEP este recuperată, ceea ce creează posibilitatea de funcționare ciclu continuu. Deoarece cu un astfel de mecanism de fotosinteza a lua două tipuri de celule participă și două tipuri de cloroplaste, această cale este, de asemenea, numit de cooperare
Sub photorespiration înțeleagă absorbția oxigenului și evoluția CO2 la lumină, utilizând ca substrat produs intermediar al ciclului Calvin. Studiile au arătat că RDF carboxilaza poate reacționa cu O2. efectuarea reacției oxigenază, formând astfel fosfoglikolevayakislota: RDF + O2 - FHA + fosfoglikolevaya acidă. Această reacție intră în competiție cu reacția carboxilare a ciclului Calvin: RDF + C02 -> 2FGK. acidul Fosfoglikolevaya printr-o serie de transformări cu eliberarea se descompune de CO2. Astfel, produsele intermediare atunci când fotodyhaniichast de fotosinteză se pierde din cauza evoluției CO2. Photorespiration necesită o concentrație crescută de O2. În același timp, așa cum sa menționat deja, în cloroplastele celulelor mucoasei concentrația de O2 este redusă, deoarece se produce numai ei fosforilare ciclică la care apa nu este descompus și O2 sunt eliberate. Dacă, totuși, photorespiration apare, CO2 ochi-prinderea utilizat imediat în celulele mezofil de carboxilaza PEP. Astfel, plantele C4 - cum ar fi o pierdere foarte mică de CO2 ca urmare a photorespiration.
Avantaje peste C3 C4: 1) scăzut photorespiration 2) formarea produselor ciclului Calvin are loc în cloroplaste, aranjate direct în jurul grinzilor conductoare. Acesta favorizează assimilyatovi de scurgere, ca o consecință, crește rata de fotosinteza. 3) un consum mai economic de apă
Pe drum, C4 realizează fotosinteză și este unul mai tip de instalație. It suculentele, cum ar fi cactusi si plante din familia Crassulaceae (Crassulaceae). Acest tip de fotosinteză numit metabolismului acidului Crassulaceae sau calea CAM. Fotosinteză acestor plante nu este împărțit în spațiu, ca și în alte plante, C4-tip, dar în timp. Acest tip de fixare a CO2 a plantelor are loc în noapte, când stomatele sunt deschise. Cloroplaste aceste rasteniyobladayut ca carboxilaza PEP și RDF carboxilaza. În CO2 întunecat se alătură pentru a forma acceptor FEP acizi organici (acid oxaloacetică). lumina zilei are loc la decarboxilarea stiuca si CO2 intră în ciclul Calvin. Punerea în aplicare a fotosintezei o astfel de cale permite o zi, pentru a păstra stomatelor închisă și, astfel, reduce transpirația, care protejează plantele de la pierderi inutile de apă, crește rezistența lor la secetă.
Informații despre ciclul Calvin