Цикл Кальвина

Цикл Кальвина — система темновых биохимических реакций, в которых из углекислого газа и водорода, поставляемого NADH, синтезируется глюкоза:

СО2 + 2NADPH + ЗАТР + ЗН20 -> 4СН2О + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi

На первой стадии цикла Кальвина осуществляется фиксация (усвоение) углерода из углекислого газа, т. е. присоединение молекулы СО2 к пятиуглеродной молекуле рибулозо-1,5-бисфосфата с расщеплением его на две трехуглеродные молекулы 3-фосфоглицерата. Затем с участием NADPH и АТР происходит восстановление его до глицеральдегид-3-фосфата, который используется для синтеза сахаров и крахмала, а также для производства АТР в гликолитическом процессе. И наконец, с участием АТР может происходить регенерация акцептора углерода — рибулозо-1,5-бисфосфата, замыкая таким образом цикл (рис. 3.24).

Цикл Кальвина имеет побочные ответвления, ведущие к синтезу аминокислот, липидов и т. д. Подробно биохимия этого важнейшего процесса рассматривается в курсах по биохимии растений.

ADP

г' о АТР (3)

Стадия 3: А1Г

Регенерация

акцептора

СН2О—(?) с=о

Производство

энергии путем гликолиза;

синтез сахаров (т'но

и крахмала <1) снон

I

СН2О—(Р)

Гл и церал ьдегид-3-фосфат

(5)

СНОН ^НОН I СН2О-<Р)

Рибулозо-1,5-бисфосфат (3)

со2

' Стадия 1: Фиксация углерода

COO"

снон

сн2о—(Р)

3-фосфоглицерат

Основные этапы цикла Кальвина

Рис. 3.24. Основные этапы цикла Кальвина: 1 — фиксация углерода; 2 — восстановление; 3 — регенерация акцептора (рибулозо-1,5-бисфосфата). Количество молекул ключевых промежуточных соединений указано в скобках (по Nelson, Сох, 2005)

Вопросы рубежного контроля к Модулю

  • 3
  • 1. Каково строение хлоропласта?
  • 2. Опишите устройство реакционных центров фотосинтеза в зеленых листьях высших растений.
  • 3. Изобразите Z-схему фотосинтеза.
  • 4. Каким образом перенос электронов по цепи электронного транспорта связан с биосинтезом глюкозы?
  • 5. Как и почему растения выделяют кислород?
  • 6. Объясните спектр действия фотосинтеза.
  • 7. Каковы механизмы миграции энергии?
  • 8. Какова роль хлорофилла в преобразовании энергии?
  • 9. Для чего нужны фотосистемы I и II?
  • 10. Зачем необходимо разделение зарядов?
  • 11. Какова роль циклического переноса электронов?
  • 12. Как происходит расщепление воды, какова его роль?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >