- Apakah Kitaran Calvin?
- Peringkat kitaran Calvin
- Fungsi Kitaran Calvin
- Kepentingan Kitaran Calvin
- Produk kitaran Calvin
Kami menerangkan apa itu Kitaran Calvin, peringkatnya, fungsinya dan produknya. Juga, kepentingannya untuk organisma autotrof.
Apakah Kitaran Calvin?
Ia dikenali sebagai Kitaran Calvin, Kitaran Calvin-Benson atau Kitaran penetapan karbon dalam fotosintesis, kepada satu set proses biokimia yang berlaku dalam stomata kloroplas tumbuhan dan organisma lain autotrof yang pemakanan Ia dijalankan melalui fotosintesis.
Tindak balas yang membentuk kitaran ini tergolong dalam apa yang dipanggil fasa gelap proses fotosintesis atau fasa bebas daripada ringan, semasa yang karbon dioksida (CO2) diambil dari atmosfera, memasukkannya ke dalam badan dalam bentuk glukosa (C6H12O6) berkat tindakan enzim RuBisCo (ribulose-1,5-biphosphate carboxylase / oxygenase).
Kitaran Calvin berhutang namanya kepada penemunya, Melvin Calvin Amerika, yang memberikannya Hadiah Nobel untuk Kimia pada tahun 1961. Kolaborator pentingnya yang lain dalam kajian itu ialah James Bassham dan Andrew Benson, semuanya dari University of California, Berkeley.
Peringkat kitaran Calvin
Kitaran Calvin terdiri daripada tiga peringkat yang berbeza:
- Peringkat 1. Penetapan CO2, enzim RuBisCo memangkinkan karboksilasi ribulosa difosfat, iaitu, penetapan karbon dioksida untuk membentuk PGA (3-Phosphoglyceric Acid).
- Langkah 2. Pengurangan PGA kepada gula (CH2O) melalui pembentukan glycealdehyde-3-phosphate (GAP) dengan NADPH (Nicotidamide adenine dinucleotide phosphate) dan ATP (Adenosine Triphosphate) dihasilkan dalam tindak balas yang bergantung kepada cahaya.
- Peringkat 3. Penjanaan semula ribulosa difosfat, yang memerlukan ATP juga.
Fungsi Kitaran Calvin
Kitaran Calvin mempunyai peranan asas dalam kehidupan tumbuhan: menjana glukosa, salah satu gula utama (daripada enam atom karbon) kegunaan biokimia sebagai sumber tenaga dan bahan struktur atau simpanan.
Kitaran menggunakan enam molekul CO2 untuk mendapatkan satu glukosa, melampirkannya pada pelbagai reseptor dalam litar berulang tindak balas kimia yang memakan Tenaga (ATP). Enam pusingan kitaran diperlukan untuk menyusun molekul glukosa. Di samping itu, setiap 3 pusingan kitaran molekul triosa fosfat dihasilkan, digunakan dalam proses lain seperti sintesis kanji.
Kepentingan Kitaran Calvin
Kitaran Calvin adalah satu-satunya laluan metabolik digunakan oleh organisma autotrof untuk menggabungkan bahan bukan organik tempat mereka makan, sama seperti CO2 atmosfera, yang organisma bernafas keluarkan dari badan mereka. Ini berlaku dalam kedua-dua organisma fotosintesis dan kemosintetik.
Pada masa yang sama, proses ini mempunyai kepentingan ekologi yang sangat besar, kerana dalam kitaran ini tenaga disimpan dalam tisu tumbuhan yang dihantar ke atas dalam piramid trofik, berfungsi sebagai makanan untuk haiwan herbivor, yang seterusnya berfungsi sebagai makanan kepada mereka pemangsa.
Sebaliknya, proses penetapan karbon yang terkandung dalam CO2, gas yang terkenal kesan rumah hijau, menyumbang kepada penyejukan suasana dan dengan pengurangan gas yang bertanggungjawab untuk pemanasan global dan juga perubahan iklim. Itulah sebabnya hari ini lebih penting daripada sebelumnya.
Produk kitaran Calvin
Kitaran Calvin menghasilkan atom karbon tetap dalam setiap lilitannya, jadi ia mengambil tiga lilitan kitaran (dan kemasukan tiga molekul CO2, satu demi satu) untuk membentuk molekul Glyceraldehyde-3-phosphate (3GP). Oleh itu, sebahagian daripada bahan yang dihasilkan boleh dikitar semula untuk mengaktifkan semula RuBisCo dan sebahagian lagi boleh digunakan untuk penghasilan glukosa.