Calvin-Zyklus und Lichtreaktion

Der Calvin-Zyklus, auch als Dunkelreaktion der Photosynthese bekannt, läuft in drei Phasen ab:

1. Kohlenstofffixierung: CO₂ wird an Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP) gebunden.
2. Reduktion und Glucose-Bildung: Unter Verbrauch von ATP und NADPH entstehen Zucker.
3. Regeneration des CO₂-Akzeptors: RuBP wird regeneriert, um den Zyklus fortzusetzen.

Highlight: Das Enzym Rubisco katalysiert den ersten Schritt des Calvin-Zyklus und ist damit das häufigste Protein der Erde.

Die Lichtreaktion wandelt Lichtenergie in chemische Energie um. Chlorophyll absorbiert dabei spezifische Wellenlängen des Lichts.

Example: Das Absorptionsspektrum von Chlorophyll a und b zeigt Peaks im blauen und roten Bereich.

Die Bilanzen der Licht- und Dunkelreaktion verdeutlichen den Energiefluss:

Lichtreaktion: 2H₂O + 2 NADP⁺ + 3 ADP + P → O₂ + 2 NADPH + H⁺ + 3 ATP Dunkelreaktion: 6CO₂ + 12 NADPH + H⁺ + 18 ATP → C₆H₁₂O₆ + 12 NADP⁺ + 18 ADP + 18 P

Vocabulary: Autotrophe Organismen können ihre eigene Nahrung aus anorganischen Stoffen herstellen, während heterotrophe Organismen auf organische Nahrung angewiesen sind.

Die Fotosyntheserate wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, wie Lichtintensität und CO₂-Konzentration. Der Kompensationspunkt bezeichnet das Gleichgewicht zwischen Sauerstoffaufnahme und -abgabe.

Definition: Fotosynthesepigmente sind Farbstoffmoleküle, die Licht absorbieren und für die Lichtreaktion essentiell sind.