Lichtunabhängige Reaktion - Der Calvin-Zyklus

Der Calvin-Zyklus, auch als Lichtunabhängige Reaktion Calvin-Zyklus bekannt, ist ein zyklischer Prozess, der im Stroma der Chloroplasten stattfindet. Er nutzt die Produkte der lichtabhängigen Reaktion, um CO₂ in Glucose umzuwandeln.

Definition: Der Calvin-Zyklus kurz erklärt ist ein Kreisprozess zur Fixierung von CO₂ und Umwandlung in Glucose unter Verwendung von ATP und NADPH aus der Lichtreaktion.

Der Calvin-Zyklus lässt sich in drei Hauptphasen unterteilen:

1. CO₂-Fixierung: Das Enzym Rubisco katalysiert die Bindung von CO₂ an Ribulose-1,5-bisphosphat, einen C5-Körper. Das entstehende instabile C6-Molekül zerfällt in zwei C3-Moleküle (3-Phosphoglycerat).

Vocabulary: Rubisco (Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase) ist das Schlüsselenzym der CO₂-Fixierung im Calvin-Zyklus.

2. Reduktion und Glucosebildung: Die C3-Körper werden unter Verbrauch von ATP und NADPH zu Glycerinaldehyd-3-phosphat reduziert. Ein Teil davon wird zur Glucosesynthese verwendet.

3. Regeneration des CO₂-Akzeptors: Der Großteil der C3-Körper wird in mehreren enzymkatalysierten Schritten wieder zu Ribulose-1,5-bisphosphat umgewandelt, um den Zyklus fortzusetzen.

Example: Für die Bildung eines Glucose-Moleküls muss der Calvin-Zyklus sechsmal durchlaufen werden, wobei 18 ATP und 12 NADPH verbraucht werden.

Der Calvin-Zyklus Ablauf ist ein komplexer Prozess, der präzise reguliert wird, um die Effizienz der Kohlenstofffixierung zu optimieren. Das Calvin-Zyklus Schema zeigt die zyklische Natur des Prozesses und die Verbindungen zwischen den verschiedenen Zwischenprodukten.

Highlight: Die enge Kopplung zwischen lichtabhängiger und lichtunabhängiger Reaktion ermöglicht es Pflanzen, Sonnenenergie effizient zur Produktion von Biomasse zu nutzen.