Цикл Кальвина, также известный как темновая фаза фотосинтеза, — это процесс, с помощью которого растения, водоросли и некоторые бактерии фиксируют углекислый газ (CO2) из атмосферы и превращают его в органические соединения, такие как глюкоза. Этот цикл протекает в хлоропластах клеток растений и включает несколько ключевых этапов:
Фиксация углерода: На этом этапе углекислый газ соединяется с пятиуглеродной молекулой — рибулозо-1,5-бисфосфатом (RuBP). Этот процесс катализируется ферментом рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазой/оксигеназой (Рубиско). В результате реакции образуются два трехуглеродных соединения — 3-фосфоглицериновая кислота (3-PGA).
Восстановление: Далее 3-PGA возвращается в биосинтетический путь, где с помощью АТФ и НАДФН (которые образуются в световых реакциях фотосинтеза) происходит восстановления этих соединений в глицеральдегид-3-фосфат (G3P). Это соединение может использоваться для синтеза различных углеводов.
Регeneration (регенерация RuBP): На этом этапе, часть G3P используется для восстановления RuBP, чтобы цикл мог начаться заново. Это также требует энергии в форме АТФ.
Цикл Кальвина не требует света напрямую, однако он связан с световыми реакциями фотосинтеза, так как именно они обеспечивают необходимую энергию и электронные силы для синтеза АТФ и НАДФН. Весь процесс протекает в триходистах (строме) хлоропластов.
Цикл Кальвина является важным шагом в процессе фотосинтеза и играет ключевую роль в углеродном обмене, обеспечивая основными углеводами организмов на Земле.
