Der Calvin-Zyklus ist eine Reihe von Lichtunabhängigen Redoxreaktionen die während auftreten Photosynthese und Kohlenstofffixierung, um Kohlendioxid in Zuckerglucose umzuwandeln. Diese Reaktionen treten im Stroma des Chloroplasten auf, dem mit Flüssigkeit gefüllten Bereich zwischen dem Thylakoid Membran und innere Membran der Organelle. Hier ist ein Blick auf die Redoxreaktionen, die während des Calvin-Zyklus auftreten.
Möglicherweise kennen Sie den Calvin-Zyklus unter einem anderen Namen. Der Satz von Reaktionen ist auch als Dunkelreaktionen, C3-Zyklus, Calvin-Benson-Bassham (CBB) -Zyklus oder reduktiver Pentosephosphat-Zyklus bekannt. Der Zyklus wurde 1950 von Melvin Calvin, James Bassham und Andrew Benson an der University of California in Berkeley entdeckt. Sie verwendeten radioaktiven Kohlenstoff-14, um den Weg der Kohlenstoffatome bei der Kohlenstofffixierung zu verfolgen.
Der Calvin-Zyklus ist Teil der Photosynthese, die in zwei Stufen abläuft. In der ersten Stufe verwenden chemische Reaktionen Energie aus Licht, um ATP und NADPH zu erzeugen. In der zweiten Stufe (Calvin-Zyklus oder Dunkelreaktionen) werden Kohlendioxid und Wasser in organische Moleküle umgewandelt, wie z
Glucose. Obwohl der Calvin-Zyklus als "Dunkelreaktionen" bezeichnet werden kann, treten diese Reaktionen nicht im Dunkeln oder nachts auf. Die Reaktionen erfordern reduziertes NADP, das aus einer lichtabhängigen Reaktion stammt. Der Calvin-Zyklus besteht aus:Sechs Läufe des Zyklus sind erforderlich, um ein Glucosemolekül herzustellen. Durch die Reaktionen erzeugtes überschüssiges G3P kann je nach Bedarf der Pflanze zur Bildung einer Vielzahl von Kohlenhydraten verwendet werden.
Obwohl die Schritte des Calvin-Zyklus kein Licht erfordern, findet der Prozess nur statt, wenn Licht verfügbar ist (tagsüber). Warum? Weil es eine Energieverschwendung ist, weil es ohne Licht keinen Elektronenfluss gibt. Die Enzyme, die den Calvin-Zyklus antreiben, werden daher als lichtabhängig reguliert, obwohl die chemischen Reaktionen selbst keine Photonen erfordern.
Nachts wandeln Pflanzen Stärke in Saccharose um und geben sie an das Phloem ab. CAM-Pflanzen speichern Apfelsäure nachts und setzen sie tagsüber frei. Diese Reaktionen werden auch als "Dunkelreaktionen" bezeichnet.