卡尔文循环- 维基百科,自由的百科全书
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卡尔文循环是一种类似克雷伯氏循环的新陈代谢过程,其可使起始物质以分子的形态进入和离开这循环后发生再生。
碳以二氧化碳形态进入,并以糖的形态离开。
整个循环是利用ATP ...
卡尔文循环
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卡尔文循环内部架构
卡尔文循环
卡尔文循环(英语:Calvincycle,或简称卡氏循环,又译作开尔文循环)是由美国加州大学伯克利分校梅尔文·卡尔文、安德鲁·本森(英语:AndrewBenson)和詹姆斯·巴沙姆(英语:JamesBassham)3人发现。
梅尔文·卡尔文于1961年获得诺贝尔化学奖。
卡尔文循环是光合作用里碳反应的一部分,反应场所为叶绿体内的底物,分为三个阶段:羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。
卡尔文循环是一种类似克雷伯氏循环的新陈代谢过程,其可使起始物质以分子的形态进入和离开这循环后发生再生。
碳以二氧化碳形态进入,并以糖的形态离开。
整个循环是利用ATP作为能量来源,并以降低能阶的方式来消耗NADPH,如此以增加高能电子来制造糖。
其制造出来的碳水化合物并不是葡萄糖,而是一种称为3-磷酸甘油醛的三碳糖。
为了要合成1摩尔这种碳,整个循环过程必须发生3次的取代作用,将3摩尔的二氧化碳固定。
目录
1过程
1.1碳的固定
1.23-磷酸甘油醛的合成
1.3核酮糖二磷酸(RuBP)的再形成
2相关条目
3参考文献
4延伸阅读
5外部链接
6参考来源
过程[编辑]
碳的固定[编辑]
卡尔文循环将每个CO2附着在一个称为二磷酸核酮糖(ribulosebisphosphate;简称RuBP)的五碳糖磷酸酯上。
催化这起始步骤的酵素是二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPcarboxylase,又称rubisco,简写RuBisCO,是叶绿体中含量最多的蛋白质,同时也因另一个反应而称为1,5-二磷酸核酮糖加氧酶)。
这个反应的产物,是一种含6个碳且不稳定的中间产物,其立即就会分裂为二摩尔的3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)。
[1]
3-磷酸甘油醛的合成[编辑]
每个3-磷酸甘油酸会接收一个额外的磷酸根,接着有一种酵素会将此磷酸根转换为ATP。
接着由NADPH所捐出的电子对,会使1,3-二磷酸甘油酸(1,3-bisphosphoglycerate)变成甘油醛-3-磷酸(PGAL)。
由NADPH而来的电子还原了3-磷酸甘油酸中的羧基(carboxylgroup),使PGAL生成一个羰基(carbonylgroup),如此可驻留更多的位能。
G3P是一种由葡萄糖经过糖酵解所产生的三碳糖。
每3摩尔的CO2可产生6摩尔的G3P,但是只有1摩尔的这种三碳糖能够真正被获得。
循环一开始是以具有15个碳的碳水化合物去形成3摩尔的五碳糖RuBP。
现在具有18个碳的碳水化合物形成了六摩尔的PGAL,1摩尔脱离了循环而被植物细胞所使用,但是其他的5摩尔则必须被回收以形成3摩尔的RuBP。
核酮糖二磷酸(RuBP)的再形成[编辑]
在一连串反应中,5摩尔G3P碳骨架,在卡尔文循环的最后一个步骤被重新分配为3摩尔的RuBP。
为了完成这个步骤,此循环多耗费了3摩尔的ATP,接着RuBP又准备好再度接收CO2,使整个循环又可以继续。
为了合成1摩尔G3P,卡尔文循环总共需消耗9摩尔的ATP和6摩尔的NADPH,然后借由光反应可再补充这些ATP和NADPH。
G3P是卡尔文循环中的副产品,并且又是整个新陈代谢步骤的起动物质,可以用来以合成其他的有机化合物,包括葡萄糖和其他碳水化合物。
单独的光反应和单独的卡尔文循环,都不能直接利用CO2来制造葡萄糖。
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。
相关条目[编辑]
光合作用
G3P
ATP
NADPH
参考文献[编辑]
BasshamJA.Mappingthecarbonreductioncycle:apersonalretrospective.Photosyn.Res.2003,76(1-3):35–52.PMID 16228564.doi:10.1023/A:1024929725022.
Diwan,JoyceJ.PhotosyntheticDarkReaction.BiochemistryandBiophysics,RensselaerPolytechnicInstitute.2005[2018-01-27].(原始内容存档于2005-03-16).
Portis,Archie;Parry,Martin.DiscoveriesinRubisco(Ribulose1,5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase):ahistoricalperspective(PDF).PhotosynthesisResearch.2007,94(1):121–143[2018-01-27].PMID 17665149.doi:10.1007/s11120-007-9225-6.(原始内容(PDF)存档于2012-03-12).
延伸阅读[编辑]
RubiscoActivase,fromthePlantPhysiologyOnlinewebsite(页面存档备份,存于互联网档案馆)
Thioredoxins,fromthePlantPhysiologyOnlinewebsite(页面存档备份,存于互联网档案馆)
卡尔文循环环境科学辞典.双语词汇、学术名词暨辞书信息网.国家教育研究院(页面存档备份,存于互联网档案馆)
外部链接[编辑]
TheBiochemistryoftheCalvinCycleatRensselaerPolytechnicInstitute
TheCalvinCycleandthePentosePhosphatePathway(页面存档备份,存于互联网档案馆)fromBiochemistry,FifthEditionbyJeremyM.Berg,JohnL.TymoczkoandLubertStryer.PublishedbyW.H.FreemanandCompany(2002).
参考来源[编辑]
^[1](页面存档备份,存于互联网档案馆),教育百科,国家教育研究院辞书_卡尔文循环
取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=卡爾文循環&oldid=73290037”
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