重点聚焦!卡尔文循环的3个阶段_卡尔文循环

1、卡尔文循环是光合作用中暗反应的一部分。

2、反应场所为叶绿体内的基质。

(资料图)

3、循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。

4、大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上。

5、此过程称为二氧化碳的固定。

6、这一步反应的意义是，把原本并不活泼的二氧化碳分子活化，使之随后能被还原。

7、但这种六碳化合物极不稳定，会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。

8、后者在光反应中生成的NADPH+H还原，此过程需要消耗ATP。

9、产物是3-磷酸丙糖。

10、后来经过一系列复杂的生化反应，一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。

11、剩下的五个碳原子经一些列变化，最后在生成一个1，5-二磷酸核酮糖，循环重新开始。

12、循环运行六次，生成一分子的葡萄糖。

13、卡尔文循环划分为三个阶段：　　Phase 1：碳的固定 （carboxylation)　　卡尔文将每个个别的CO2附着在一个称为ribulose-1,5-bisphosphate(简称 RuBP)的五碳糖上以合并之。

14、催化起始步骤的酶是RuBP carboxylase（1，5-二磷酸核酮糖羧化酶），或 rubisco。

15、(这是在叶绿体中最丰富的蛋白质，而且也可能是地球上最丰富的蛋白质)这个反应的产物是一种含六个碳而且非常不稳定的中间产物，其立即就会分裂为二摩尔的3-phosphoglycerate。

16、　　Phase 2：磷酸甘油醛(G3P(PGAL))的合成（Reduction）　　每摩尔的3-phosphoglycerate接收一个额外的磷酸盐基，接着有一种酶会将此磷酸盐基转换为ATP。

17、然后，一由NADPH所捐出的电子对3-bisphosphoglycerate 变成G3P (glyceraldehyde-3-phosphate)。

18、非常明确地，由NADPH而来的电子减少了3-phosphoglyce-rate中的carboyxl group而形成了G3P中的carbonyl group，如此可驻留更多的位能。

19、G3P 是一种糖类──由葡萄糖经过糖原酵解而分裂所产生的三碳糖。

20、注意，每三摩尔的CO2就可产生六摩尔的G3P，但是只有一摩尔的这种三碳糖能够真正被获得。

21、循环一开始是以具有15个碳的价值的碳水合化物去形成三摩尔的五碳糖RuBP。

22、现在具有18个碳的价值的碳水化合物形成了六摩尔的G3P，一摩尔脱离了循环而被植物细胞所使用，但是其他的五摩尔则必须被回收以形成三摩尔的RuBP。

23、　　Phase 3：CO2接收物的再形成 (Regeneration of CO2 acceptor(RuBP).)　　在一连串复杂的反应中，此五摩尔G3P的碳的骨架在Calvin cycle的最后一个步骤被重新分配为三摩尔的RuBP。

24、为了完成这个步骤，此循环多耗费了三摩尔的ATP，然后现在RuBP又准备好了要再度接收CO2，整个循环又可以继续。

25、在合成一摩尔G3P方面，卡尔文总共需消耗九摩尔的ATP和六摩尔的 NADPH，然后借助光反应可再补充这些ATP和NADPH。

26、G3P是Calvin cycle中的副产品，然后又成为整个新陈代谢步骤的起动物质，以合成其他的有机化合物，包括葡萄糖和其他碳水化合物。

27、既不是单独的光反应也不是单独的卡尔文循环就可以利用CO2来制造葡萄糖。

28、光合作用是一种在完整的叶绿体中会自然发生的现象，而且叶绿体整合了光合作用的两个阶段。

本文分享完毕，希望对大家有所帮助。