Chu trình Calvin – Wikipedia tiếng Việt

Sơ đồ chu trình Calvin

Chu trình Calvin (còn được gọi là chu trình Calvin–Benson-Bassham; chu trình khử pentose phosphat; chu trình C3 hay chu trình CBB) là một chuỗi các phản ứng hóa sinh thuộc dạng oxy hóa khử diễn ra theo chu kì trong chất nền của lục lạp ở thực vật hay các sinh vật có khả năng quang hợp. Trong thực vật, chu trình Calvin còn được gọi là “pha tối” của toàn bộ quá trình quang hợp vì nó diễn ra trong môi trường không cần ánh sáng chiếu trực tiếp vào (trong khi đó quá trình hấp thu ánh sáng bởi chlorophyll được gọi là pha sáng).

Trong chu trình này, nguồn năng lượng ( dưới dạng ATP và NADPH ) mà thực vật hấp thu được trong ánh sáng sẽ sử dụng để biến lượng CO2 hấp thu được thành những phân tử đường tỉ như glycerandehit-3-phosphat ( G3P ) và glucose. Nói cách khác, nguồn năng lượng dưới dạng ATP và NADPH sẽ được chuyển sang tích trữ trong link hóa học của những đường này .

Chu trình này được tìm ra bởi ba nhà khoa học thuộc Đại học California, Berkeley là Melvin Calvin, James Bassham và Andrew Benson[1] bằng phương pháp sử dụng đồng vị phóng xạ của cacbon là 14C. Nó là một trong những Phản ứng không phụ thuộc vào ánh sáng sử dụng trong việc cố định cacbon.

Sản phẩm của chu trình Calvin[sửa|sửa mã nguồn]

Sản phẩm tức thời của 1 chu trình Calvin là 2 phân tử glycerandehit-3-phosphat ( G3P ), 3 ADP, và 2 NADP + ( ADP and NADP + không hẳn là ” sản phẩm “. Chúng lại được dùng trong pha sáng của quang hợp để sản sinh NADPH và ATP ). Mỗi phân tử G3P bao hàm 3 cacbon. Để cho chu trình Calvin liên tục hoạt động giải trí, RiDP ( ribulose 1,5 – diphosphat ) phải được tái sản sinh. Vì vậy, 5 trong số 6 cacbon trong 2 phân tử G3P sẽ được ” góp vốn đầu tư ” vào 1 chu trình mới và hiệu quả là số ” lãi ” sinh ra trong mỗi chu trình Calvin là 1 cacbon. Điều này có nghĩa là, để tạo ra 1 phân tử G3P ( 3 cacbon ) hoàn hảo cần đến 3 chu trình và số lượng này là 6 so với một phân tử đường glucose ( 6 cacbon ). Sản phẩm của chu trình Calvin hoàn toàn có thể được chuyển hóa thành những loại chất đường bột khác như tinh bột, sucroza, xenluloza, tùy vào nhu yếu của thực vật. [ 2 ]

Chu trình Calvin[sửa|sửa mã nguồn]

Pha 1: Cố định carbon.

Chu trình Calvin cố định

CO

2

{\displaystyle {\ce {CO2}}}

{\displaystyle {\ce {CO2}}} bằng cách gắn chúng với phân tử ribulose 1,5-diphosphat (RiDP) dưới tác dung của enzyme xúc tác Rubisco. Sau đó tạo nên một phân tử trung gian 6-carbon nhưng vì không ổn định nên nó phân thành 2 phân tử 3 – carbon (3-phosphoglycerate). Vì chất cố định

CO

2

{\displaystyle {\ce {CO2}}}

đầu tiên là 1 phân tử có 3 carbon nên chu trình Calvin còn có một tên gọi khác là chu trình C3.

Pha 2: Pha khử.

Mỗi phân tử 3 – phosphoglycerate đều được nhận thêm một nhóm phosphate từ ATP nên biến thành 1,3 bisphosphoglycerate .

Sau đó 1,3 bisphosphoglycerate nhận thêm 1 đôi electron từ NADPH (được tổng hợp từ pha sáng) biến thành glyceraldehide-3-phosphate (G3P) còn NADPH trở thành

NADP

+

{\displaystyle {\ce {NADP+}}}

{\displaystyle {\ce {NADP+}}} sẽ được quay trở về pha sáng tái tạo lại NADPH tại cuối chuỗi chuyền electron.

Trong một chu trình Calvin hoàn hảo thì cần sự tham gia của 3 phân tử CO 2 { \ displaystyle { \ ce { CO2 } } } và sau 1 loạt những phản ứng sẽ tạo nên 6 G3P. Trong 6 phân tử G3P này chỉ có 1 phân tử ra khỏi chu trình để tế bào cây sử dụng ( tổng hợp glucose ) còn 5 phân tử còn lại phải được quay vòng để tái sinh chất nhận RiDP .

Pha 3: Pha tái sinh chất nhận (RiDP).

Trong loạt phản ứng, khung carbon của 5 phân tử G3P được sắp xếp lại nhờ 3 phân tử ATP và tạo nên 3 phân tử RiDP để chuẩn bị sẵn sàng nhận trở lại nhận 3 phân tử CO 2 { \ displaystyle { \ ce { CO2 } } } và 1 chu trình Calvin mới lại được khởi đầu .

Chú thích
Sách tham khảo

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments