炭水化物を愛するのは人間だけではありません。 植物も生き残るためにそれらを必要とし、炭水化物は重要なエネルギー源です。 光合成の間、植物は水を二酸化炭素と太陽光と組み合わせて炭水化物を作ります。 光合成には、光依存性反応と光非依存性反応または暗反応の2つの部分があります。
カルビン回路は日光を必要としないため、暗い反応です。 それは日中に起こる可能性がありますが、このプロセスは機能するために太陽からのエネルギーを必要としません。 カルビン回路の他の名前には、カルビン-ベンソン回路、光に依存しない反応、炭素固定、およびCが含まれます。3 小道。
カルビン回路の間に、植物は二酸化炭素を捕獲し、それが糖であるリブロース二リン酸（RuBP）と反応して6炭素糖を作ります。 次に、この6炭素糖は、酵素RuBisCOの助けを借りて分解し、2分子の3-ホスホグリセリン酸（3PGA）を生成します。 次に、NADPHと呼ばれるアデノシン三リン酸ATPおよびニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸水素が、3PGAをG3Pと略されるグリセルアルデヒド-3-リン酸に変換します。 G3Pの一部がRuBPになるため、サイクルを再開できます。 G3Pの別の部分は、ブドウ糖やショ糖などの炭水化物になる可能性のあるフルクトース二リン酸の生成を助けます。
カルビン回路の最終製品は単糖です。 この糖は、植物にとって不可欠なエネルギー源であるでんぷんなどの炭水化物になる可能性があります。 たとえば、植物はブドウ糖を輸送して、呼吸を助けてエネルギーを放出するなどの重要なプロセスを行うことができます。 また、貯蔵目的でブドウ糖を変換したり、大きく成長するための構成要素として使用したりすることもできます。
植物がアクセスできる二酸化炭素の量は、カルビン回路に影響を与えます。 二酸化炭素の濃度が高いということは、光合成プロセスの速度が上がる可能性があることを意味します。 さらに、温度はサイクルに影響を与えます。 酵素が必要なため、温度が高すぎたり低すぎたりすると影響を受けます。
アメリカの化学者であるメルヴィン・カルビンは、カルビン回路を発見しました。 彼は後に1961年のノーベル化学賞を受賞しました。 カリフォルニア大学バークレー校で働いている間、彼は炭素14同位体を使用して植物の光合成プロセスを理解しました。 この放射性同位元素は、彼が単細胞藻類で光に依存しない反応がどのように機能するかを決定するのに役立ちました。