卡尔文循环步骤和图表
卡尔文循环概述
卡尔文循环是光合作用的一部分，分两个阶段进行。在第一阶段，化学反应利用光的能量产生ATP和NADPH。在第二阶段（卡尔文循环或暗反应），二氧化碳和水被转化为有机分子，如葡萄糖。尽管卡尔文周期可能被称为“黑暗反应”，但这些反应实际上并不发生在黑暗中或夜间。这些反应需要减少NADP，NADP来自光依赖性反应。卡尔文循环包括：
- 碳固定-二氧化碳（CO2）反应生成3-磷酸甘油醛（G3P）。RuBisCO酶催化5-碳化合物的羧化反应生成6-碳化合物，该化合物一分为二，形成两个3-磷酸甘油酯（3-PGA）分子。磷酸甘油酸激酶催化3-PGA磷酸化形成1,3-二磷酸甘油酯（1,3BPGA）。
- 还原反应-甘油醛3-磷酸脱氢酶催化NADPH还原1,3BPGA。
- 核酮糖1,5-二磷酸（RuBP）再生-再生结束时，一组反应的净增益为每3个二氧化碳分子一个G3P分子。
卡尔文循环化学方程
卡尔文循环的整体化学方程式为：
- 3 CO2+6 NADPH+5 H2O+9 ATP→ 甘油醛-3-磷酸（G3P）+2 H++6 NADP++9 ADP+8 Pi（Pi=无机磷酸盐）
生产一个葡萄糖分子需要六次循环。根据植物的需要，反应产生的多余G3P可用于形成多种碳水化合物。
关于光独立性的注记
尽管卡尔文周期的步骤不需要光线，但这一过程只有在光线充足（白天）时才会发生。为什么？因为这是一种能量浪费，因为没有光就没有电子流。因此，驱动卡尔文循环的酶被调节为光依赖性的，即使化学反应本身不需要光子。
在夜间，植物将淀粉转化为蔗糖并释放到韧皮部。CAM植物在夜间储存苹果酸，白天释放。这些反应也称为“暗反应”
来源
- 巴沙姆J，本森A，卡尔文M（1950）。“光合作用中碳的途径”。生物化学杂志185（2）：781-7。PMID 14774424。
- 发表于 2021-10-04 05:09
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- 分类：化学
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