Calvin-Zyklus

Calvin-ZyklusDie Reaktionen des Calvin-Zyklus finden in drei Phasen statt:1. Fixierung von CO₂Die CO₂-Moleküle werden von dem Enzym RuBisCO (Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase) an Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP) gebunden, um ein instabiles Zwischenprodukt zu bilden, das sofort in zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat (3-PG) zerfällt.2. Reduktion von 3-Phosphoglycerat (3-PG)In der Reduktionsphase werden ATP und NADPH verwendet, um die 3-PG-Moleküle in Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP) umzuwandeln. Der Reduktionsprozess kann in zwei Phasen unterteilt werden:

Die 3PG-Moleküle werden unter der Verwendung von ATP durch die Phosphorylierung jeweils zu 1,3-Bisphosphoglycerat aktiviert.

Das 1,3-Bisphosphoglycerat wird reduziert und erhält jeweils zwei Elektronen von NADPH. Dadurch verliert es die Phosphatgruppen und wird in GAP umgewandelt.

3. Regeneration von Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP)Bei der Fixierung von insgesamt drei C0₂-Molekülen an RuBP und der anschließenden Reduktion, entstehen sechs GAP-Moleküle. Im letzten Schritt des Calvin-Zyklus werden fünf GAP-Moleküle genutzt, um das für den ersten Schritt des Zyklus benötigte RuBP wiederherzustellen. Die Regeneration erfolgt durch eine Serie von Enzymreaktionen, bei denen ATP verbraucht wird. Das verbleibende GAP-Molekül wird für die Herstellung eines Kohlenhydratmoleküls verwendet. Da es sich bei dem resultierenden Kohlenhydratmolekül meist um Glukose handelt, werden insgesamt sechs Durchläufe des Calvin-Zyklus für die Bildung eines Glukose-Moleküls benötigt. Lizenziert unter CC BY-NC-SA 3.0