KALVINOV CIKLUS

 

Ovaj ciklus je dobio ime po naučniku koji je sa saradnicima utvrdio raspored biohemijskih reakcija u tamnoj fazi i otkrio njene produkte. Za ova istraživanja Kalvin je dobio Nobelovu nagradu 1961. god. za hemiju.

Proces se odvija tako što ugljen-dioksid koji je ušao kroz stome u ćelije mezofila vezuje se za organsko jedinjenje ribulozu 1,5- bisfosfat ( RuBP). Ta hemijsak reakcija vezivanaj dioksida naziva se karboksilacija , a enzim koji vezuje CO2 je RuBP karboksilaza. Dobijeno jedinjenje ima šest C-atoma nestabilno je i brzo se razlaže na dva molekula 3-fosfoglicerinske kiseline ( sa tri C-atoma). Fosfoglicerinska kiselina je prvi stabilan produkt fotosinteze.

Dalje reakcije se odigravaju uz učešće produkata svijetle faze fotosinteze. Uz učešće ATP, fosfoglicerinska kiselina se fosforiluje u 1,3 fosfglicerinsku kiselinu, a zatim se pomoću NADPH redukuje ( od kiselinske grupe COOH postaje aldehidnaCHOH) i dobija se gliceraldehid-3-fosfat. On se pretvara u dihidroksiacetonfosfat. Spajanjem ove dvije trioze dobija se šećer sa 6 C-atoma, fruktoza1,6-bisfosfat.

Ovo su najvažnije reakcije u Kalvinovom ciklusu. U daljem toku ciklusa dijelovi ugljeničnog lanca od 6 C-atoma kombinuju se sa triozom na različite načine, dajući šećere sa 4,5 i 7 ugljenika. Taj dio ciklusa se zove konverzija ( pretvaranje) šećera, da bi se ponovo regenerisala ribulozafosfat. Uz učešće još jednog molekula ATP, ovaj šećer se fosforiluje i postaje ribuloza 1,5-bisfosfat koja može primiti sledeći molekul CO2. Pri svakom obrtaju ciklusa ugradi se po jedan C-atom u organsko jedinjenje, a zatim se izvrši njegova redukcija i tako se ugljenik iz neorganskog oblika prevodi u organski. Da bi se dobio jedan molekul fruktoze potrebno je da se ciklus ponovi šest puta.

Različiti šećeri nastali u Kalvinovom ciklusu ( eritroza, sedoheptuloza, pentoze) služe kao početni produkti za sinteze složenih organskih jedinjenja. Sekundarni produkti fotosinteze: skrob, saharoza, lipidi, organske kiseline, aminokiseline stvaraju se u hloroplastima ili citoplazmi u ćelijama mezofila lista odakle se transpotuju u druge dijelove biljke.

nazad