Der Calvin-Zyklus, auch bekannt als Photosynthese-unabhängige Reaktion, Dunkelreaktion oder Kohlenstofffixierungszyklus, ist eine Reihe biochemischer Redoxreaktionen, die in Pflanzen und anderen photosynthetischen Organismen ablaufen, um Kohlenstoffdioxid (CO2) in Glucose umzuwandeln. Dieser Zyklus findet im Stroma der Chloroplasten statt.
Wichtige Aspekte des Calvin-Zyklus:
Fixierung von Kohlenstoffdioxid: Der Zyklus beginnt mit der Fixierung von CO2 durch das Enzym <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase">Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RuBisCO)</a>. RuBisCO katalysiert die Reaktion von CO2 mit Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP), einem Akzeptormolekül mit fünf Kohlenstoffatomen.
Reduktion von 3-Phosphoglycerat: Das instabile 6-Kohlenstoff-Molekül, das durch die Fixierung entsteht, zerfällt sofort in zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat (3-PGA). 3-PGA wird dann durch ATP und NADPH (beide während der lichtabhängigen Reaktionen der Photosynthese erzeugt) zu Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P) reduziert.
Regeneration von RuBP: Um den Zyklus aufrechtzuerhalten, muss RuBP regeneriert werden. Dies geschieht durch eine Reihe komplexer Reaktionen, die ATP verbrauchen. Aus fünf Molekülen G3P (mit jeweils drei Kohlenstoffatomen) werden drei Moleküle RuBP (mit jeweils fünf Kohlenstoffatomen) regeneriert.
Produkte des Calvin-Zyklus: Das Hauptprodukt des Calvin-Zyklus ist G3P. G3P kann dann zur Synthese anderer organischer Moleküle wie Glucose, Fructose, Stärke und Cellulose verwendet werden.
Energieverbrauch: Der Calvin-Zyklus verbraucht Energie in Form von ATP und NADPH, die während der <a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Lichtabhängige%20Reaktionen">lichtabhängigen Reaktionen</a> der Photosynthese erzeugt werden.
Regulation: Der Calvin-Zyklus wird durch verschiedene Faktoren reguliert, darunter Lichtintensität, CO2-Konzentration und die Verfügbarkeit von ATP und NADPH.
Bedeutung: Der Calvin-Zyklus ist essenziell für das Leben auf der Erde, da er die Grundlage für die Umwandlung von anorganischem Kohlenstoff in organische Verbindungen bildet, die von nahezu allen Lebewesen genutzt werden können.
Wichtige Enzyme:
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