Темновая фаза фотосинтеза, также известная как Кальвинов цикл, состоит из нескольких последовательных реакций, которые приводят к образованию углеводов из углекислого газа. Давайте разберем последовательность реакций более подробно:
Соединение углекислого газа с пятиуглеродным сахаром (рибулозобисфосфат, РибУЛФ) – это начальный этап цикла, где углекислый газ фиксируется при помощи фермента рибулозобисфосфата карбоксилазы (Рубиско).
Расщепление шестиуглеродного соединения на две трехуглеродные группы – образуется две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (3-ФГК). Это происходит сразу после того, как углекислый газ присоединяется к РибУЛФ, и образуется нестабильное шестиуглеродное промежуточное соединение, которое быстро распадается.
Каждая из триоз принимает по одной фосфатной группе – молекулы 3-ФГК затем фосфорилируются, принимая фосфатные группы от АТФ, в результате чего образуются 1,3-бисфосфоглицериновая кислота.
Каждая из триоз принимает по одному атому водорода – в следующем этапе 1,3-бисфосфоглицериновая кислота восстанавливается за счет НАДФН, что приводит к образованию глицеринового альдегида (ГА-3-фосфат).
Объединение триоз, образование углеводов – наконец, молекулы ГА-3-фосфата объединяются, чтобы формировать углеводы, в частности, глюкозу и другие сахара. Этот процесс интересен тем, что составляет основу для дальнейшего образования сложных углеводов.
Таким образом, цикл завершается образованием углеводов, что является одной из главных задач фотосинтеза. Эти углеводы могут затем использоваться растениями для получения энергии или служить строительными блоками для других органических веществ.