If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Կալվինի ցիկլ

Ինչպես են լուսային փուլի ռեակցիաների վերջանյութերը՝ ԱԵՖ-ը և ՆԱԴՖ-H-ը, օգտագործվում՝ լուսասինթեզի երկրորդ փուլում ածխածինը շաքարների մեջ օգտագործելու համար։

Ներածություն

Երկիր մոլորակի վրա ապրող մյուս օրգանիզմների նման քո կյանքն էլ հիմնված է ածխածնի վրա: Այլ կերպ ասած, քո զարմանալի մարմնի բարդ մոլեկուլները կառուցված են ածխածնային կմախքից: Սակայն երբևէ մտածե՞լ ես որտեղից են այդ բոլոր ածխածինները գալիս:
Պարզվում է, քո մարմնի ածխածնի ատոմները ժամանակին օդում եղած ածխածնի երկօքսիդի (CO2) մաս են կազմել: Ածխածնի ատոմները հայտնվում են քո օրգանիզմում այլ ձևերով՝ ֆոտոսինթեզի երկրորդ փուլի շնորհիվ, որը կոչվում է Կալվինի ցիկլ (կամ լույսից անկախ ռեակցիաներ ):

Կալվինի ցիկլի ընդհանուր դիտարկում

Բույսերում առկա ածխածնի երկօքսիդն (CO2) անցնում է տերևի վրա եղած անցքերով, որոնք կոչվում են հերձանցքներ, և դիֆուզիայի է ենթարկվում քլորոպլաստի ստրոմայում, որտեղ տեղի են ունենում Կալվինի ցիկլի ռեակցիաները: Այս ռեակցիաները կոչվում են լույսից անկախ ռեակցիաներ, քանի որ դրանք ուղղակիորեն լույսի ազդեցությամբ տեղի չեն ունենում:
Կալվինի ցիկլլի ընթացքում ածխածնի ատոմները CO2-ից վերցվում՝ ֆիքսվում են (ներառվում են օրգանական մոլեկուլների մեջ) և օգտագործվում են երեք ածխածնային ածխաջրեր կառուցելու համար: Այս գործընթացը սնուցվում և կախված է լուսային ռեակցիաների ընթացքում առաջացած ԱԵՖ-ից ու ՆԱԴՖH-ից: Ի տարբերություն լուսային ռեակցիաների, որոնք տեղի են ունենում թիլակոիդի թաղանթում, Կալվինի ցիկլի ռեակցիաները տեղի են ունենում քլորոպլաստի ներսում՝ ստրոմայում:
Նկարի աղբյուրը՝ "The Calvin cycle: Figure 1"՝ ըստ՝ OpenStax College, Concepts of Biology-ի CC BY 4.0

Կալվինի ցիկլի ռեակցիաներ

Կալվինի ցիկլի ռեակցիաները կարող ենք բաժանել երեք հիմնական փուլի՝ ածխածնի ֆիքսում, վերականգնում և սկզբնական մոլեկուլի վերարտադրում:
Ահա Կալվինի ցիկլի ընդհանուր տրամագիրը։
  1. Ածխածնի ֆիքսում: CO2 մոլեկուլը միանում է հինգ ածխածնային ակցեպտորին՝ ռիբուլոզ-1,5-բիսֆոսֆատին (ՌուԲՖ): Այս քայլով ստեղծվում է վեց ածխածնային միացություն, որը բաժանվում է երկու՝ երեք ածխածնային միացության՝ 3-ֆոսֆոգլիցերինաթթու (3-ՖԳԹ): Այս ռեակցիան կատալիզվում է ՌուԲՖ կարբօքսիլազ/օքսիգենազ կամ ռուբիսկո ֆերմենտով:
  2. Վերականգնում: Երկրորդ փուլում ԱԵՖ-ը և ՆԱԴՖH-ը օգտագործվում են, որպեսզի 3-ՖԳԹ-ն փոխակերպեն երեք ածխածնային ածխաջրի՝ գլիցերալդեհիդ-3-ֆոսֆատի(Գ3Ֆ): Այս փուլը կոչվում է վերականգնում, քանի որ ՆԱԴՖH-ը տրամադրում է իր էլեկտրոնները կամ վերականգնում է երեք ածխածնային միջանկյալ միացությունը՝ Գ3Ֆ սինթեզելու համար:
  3. Վերարտադրում: Գ3Ֆ որոշ մոլեկուլներ օգտագործվում են գլյուկոզի սինթեզի համար, իսկ մյուսները վերամշակվում են և վերարտադրում են ՌուԲՖ ակցեպտոր: Վերարտադրման համար անհրաժեշտ է ԱԵՖ: Այն ներառում է ռեակցիաների բարդ համակարգ1։
Որպեսզի Գ3Ֆ-ի մեկ մոլեկուլ դուրս գա ցիկլից (և մասնակցի գլյուկոզի սինթեզին), երեք մոլեկուլ CO2 է մտնում ցիկլ՝ ապահովելով ածխածնի երեք նոր ֆիքսված ատոմ: Երբ երեք մոլեկուլ CO2 մտնում են ցիկլ, սինթեզվում է Գ3Ֆ-ի վեց մոլեկուլներ: Դրանցից մեկը դուրս է գալիս ցիկլից և օգտագործվում է գլյուկոզ սինթեզելու համար, իսկ Գ3Ֆ-ի մնացած հինգ մոլեկուլը վերամշակվում են և վերարտադրում են ՌուԲՖ-ի երեք մոլեկուլ։

Կալվինի ցիկլի ելանյութերի և վերջնանյութերի ամփոփում

Կալվինի ցիկլի երեք շրջափուլերի շնորհիվ արտադրվում է Գ3Ֆ-ի մեկ մոլեկուլ, որը կարող է դուրս գալ ցիկլից և մասնակցել գլյուկոզի սինթեզին: Եկ ամբողջացնենք այն կարևոր մոլեկուլները, որոնք մտնում և դուրս են գալիս Կալվինի ցիկլ՝ մեկ մոլեկուլ Գ3Ֆ արտադրելու համար: Կալվինի ցիկլի այս երեք շրջափուլերում․
  • Ածխածին: CO23 մոլեկուլ միանում է ՌուԲՖ-ի 3 մոլեկուլի (ակցեպտոր) հետո՝ առաջացնելով գլիցերալդեհիդ-3-ֆոսֆատի (Գ3Ֆ) 6 մոլեկուլ:
    • Գ3Ֆ-ի 1 մոլեկուլ դուրս է գալիս ցիկլից և մասնակցում է գլյուկոզի սինթեզին։
    • Գ3Ֆ-ի 5 մոլեկուլ վերամշակվում է՝ վերարտադրելով ՌուԲՖ ակցեպտորի 3 մոլեկուլ:
  • ԱԵՖ: 9 մոլեկուլ ԱԵՖ փոխակերպվում է 9 մոլեկուլ ԱԿՖ -ի (6-ը՝ ֆիքսման փուլում, 3-ը՝ վերարտադրման):
  • ՆԱԴՖH: 6 մոլեկուլ ՆԱԴՖH փոխակերպվում է 6 մոլեկուլ ՆԱԴՖ+ -ի (վերականգնման փուլում):
Գ3Ֆ-ի մոլեկուլը պարունակում է ֆիքսված ածխածնի երեք ատոմ, հետևաբար, Գ3Ֆ-ի երկու մոլեկուլ է անհրաժեշտ վեց ածխածնային գլյուկոզի մեկ մոլեկուլ ստեղծելու համար: Մեկ մոլեկուլ գլյուկոզի արտադրման համար կպահանջվեր ցիկլի վեց շրջան կամ 6 CO2, 18 ԱԵՖ և 12 ՆԱԴՖH:

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: