Calvin-Zyklus: So macht die Pflanze Zucker aus Luft
Stell dir vor, du könntest aus der Luft um dich herum dein Mittagessen zaubern - genau das macht jede Pflanze täglich! Der Calvin-Zyklus ist wie eine biochemische Fabrik, die im Stroma der Chloroplasten abläuft.
Diese Dunkelreaktion braucht zwar kein direktes Sonnenlicht, ist aber trotzdem von den Lichtreaktionen abhängig. Sie liefern nämlich das ATP und NADPH, die als Energieträger fungieren. Ohne diese beiden wäre der Calvin-Zyklus wie ein Auto ohne Benzin.
Das Geniale am Calvin-Zyklus: Er verwandelt das CO₂ aus der Luft in Glucose - die wichtigste Nahrung für die Pflanze. Dieser Prozess läuft in drei cleveren Phasen ab, die perfekt ineinander greifen.
Merktipp: Der Calvin-Zyklus ist wie ein Kreislauf - am Ende hat er wieder die gleichen Ausgangsstoffe wie am Anfang, plus einen wertvollen Zucker!
Phase 1: Kohlenstoff-Fixierung - Hier wird CO₂ "eingefangen" und an RuBP Ribulose−1,5−bisphosphat gebunden. Das Enzym Rubisco macht diese Bindung möglich. Aus 3 CO₂ und 3 RuBP entstehen zunächst instabile 6-Kohlenstoff-Verbindungen, die sofort in 6 3-Phosphoglycerat-Moleküle zerfallen.
Phase 2: Reduktion - Jetzt wird's energieaufwendig! Mit 6 ATP wird das Phosphoglycerat zu 1,3-Bisphosphoglycerat umgewandelt. Dann kommt NADPH ins Spiel und reduziert alles zu Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P). Von den 6 G3P-Molekülen wird eins abgezweigt - das ist der fertige Zucker!
Phase 3: Regeneration - Die restlichen 5 G3P-Moleküle werden unter Verbrauch von weiterem ATP wieder zu RuBP regeneriert. So kann der Kreislauf von neuem beginnen. Clever, oder?