Цикл Кальвина
Цикл Кальвина
Цикл Кальвина — совокупность биохимических реакций, происходящих в хлоропластах растений и водорослей в процессе фотосинтеза. В ходе этого цикла происходит фиксация углекислого газа и синтез органических соединений, прежде всего углеводов.
Цикл Кальвина относится к так называемой «темновой фазе» фотосинтеза, поскольку его реакции могут протекать без прямого участия света, используя энергию, накопленную в молекулах АТФ и восстановительных эквивалентах.
Роль цикла Кальвина в фотосинтезе
Цикл Кальвина представляет собой важнейшую часть процесса фотосинтеза, в результате которого образуются органические молекулы.
Первичные продукты цикла не предназначены для длительного хранения энергии. Основная задача процесса заключается в постепенной трансформации углекислого газа в соединения, пригодные для дальнейшего синтеза более сложных веществ.
Для протекания реакций цикла требуются значительные энергетические затраты, обеспечиваемые молекулами АТФ и восстановительными соединениями, образованными в световой фазе фотосинтеза.
Стадии распада и восстановления
В ходе цикла Кальвина происходит последовательное преобразование химических соединений.
Процесс включает несколько этапов:
- фиксацию углекислого газа;
- распад промежуточных соединений;
- восстановление молекул с использованием энергии.
Эти превращения необходимы для подготовки химических элементов к дальнейшему синтезу органических веществ. В результате формируются промежуточные соединения, участвующие в образовании углеводов.
Регенерация и образование сахаров
Завершающим этапом цикла является регенерация исходных компонентов.
В ходе этой стадии происходит восстановление молекул, участвующих в начальных реакциях цикла, включая соединения фосфатов. Благодаря этому цикл может повторяться многократно.
В результате реакций образуются молекулы сахаров, которые выходят из цикла и используются растением для:
- синтеза крахмала;
- построения клеточных структур;
- энергетического обмена.
Постоянное восстановление промежуточных веществ обеспечивает непрерывность функционирования цикла Кальвина.
См. также
Фотосинтез
Хлоропласт
АТФ
Хлорофилл
Клеточное дыхание
Источники
- Кальвин М. Исследования механизмов фотосинтеза.
- Современные учебники по биохимии растений.