Bitki fotosentezi iki kısma ayrılabilir. İlk kısım, ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürmek için ışığa ihtiyaç duyar ve kimyasal reaksiyonlarına ışığa bağımlı reaksiyonlar denir. Birinci bölümün oluşturduğu kimyasal enerjiyi bitki besinleri için bitki karbonhidratları üretmek için kullanan ikinci bölüm, ışıktan bağımsız reaksiyonlardan oluşur. Işıktan bağımsız reaksiyonlar, kimyager Melvin C.'den sonra Calvin döngüsü olarak da adlandırılır. Süreci tanımladıktan sonra 1961'de kimyada Nobel ödülünü kazanan Calvin.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonları, fotosentez sürecinin sonraki bölümünde gerçekleşen dört reaksiyondur. Calvin döngüsü olarak da bilinen, ışıktan bağımsız veya karanlık reaksiyonların dört adımı karbon fiksasyonu, indirgeme, karbonhidrat oluşumu ve ilk enzimlerin yenilenmesidir. Devam etmek için ışığa ihtiyaç duymadıkları için karanlık tepkimeler olarak bilinirken, tepkimeler gün içinde güneş ışığıyla aynı zamanda gerçekleşir. ışığa bağımlı reaksiyonlar, çünkü karanlık reaksiyonlar, dört reaksiyon için reaktan olarak ışığa bağımlı reaksiyonlardan elde edilen kimyasal ürünlere ihtiyaç duyar. adımlar.
Calvin Döngüsüne Genel Bakış
Calvin döngüsü, karbondioksiti sabitlemek ve bitkilerin hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu karbonhidratları üretmek için ışığa bağımlı reaksiyonlar sırasında üretilen kimyasalları kullanır. Genel olarak, fotosentezin ilk aşamasından gelen hidrojen ve karbon dioksit içeren öncü kimyasallar, karbonhidratlara değiştirilir.
Işığa bağımlı reaksiyonlarda, ışık emilir ve enerji su moleküllerini bölmek için kullanılır. Elde edilen hidrojen iyonları ve elektronlar, kimyasal nikotinamid adenin dinükleotit fosfata (NADP) aktarılır.+) iki elektron ve bir hidrojen iyonu ekleyerek indirgenmiş nikotinamid adenin dinükleotit fosfat (NADPH) üretmek. Aynı zamanda, kimyasal adenozin difosfat (ADP), bir fosfat grubu eklenerek adenosin trifosfata (ATP) değiştirilir. Yeni kimyasallar, ışıktan emilen enerjiyi depolamak ve Calvin döngüsü için kullanılabilir hale getirmek için kullanılıyor.
Calvin döngüsü, bitkinin ihtiyaç duyduğu karbonhidratları üretmek için NADPH'den gelen hidrojeni, karbondioksitten gelen karbonu ve ATP'den gelen enerjiyi kullanır. Bu işlem sırasında NADPH ve ATP tekrar NADP'ye değiştirilir.+ ve ADP, böylece ek ışığa bağımlı reaksiyonlar için tekrar kullanılabilirler.
Calvin Döngüsü Reaktanları ve Ürünleri
Calvin döngüsü, bitki hücrelerinin kloroplastlarında gerçekleşir. Her hücrede birkaç kloroplast bulunur ve bunları içeren hücreler bitkinin yapraklarını oluşturur. Kloroplastların içinde, stromada Calvin döngüsü reaksiyonları gerçekleşir. reaktantlar CO2, ATP ve NADPH, Calvin döngüsünü oluşturan dört aşamalı reaksiyonları başlatır.
İlk adım, karbonu havadaki karbondioksitten sabitler. Karbon atomları bir ara şeker molekülüne bağlıdır. İkinci adımda, ATP'den bir fosfat grubu bir ara enzime aktarılır ve NADPH'den gelen elektronlar, adım 1'deki ara şekeri azaltmak için kullanılır. Üçüncü adımda, ara şeker ara enzim ile reaksiyona girerek glikozu oluşturur, temel karbonhidrat bitkileri besin olarak kullanabilir. Dördüncü adımda, reaksiyon için gerekli olan orijinal kimyasallar yeniden üretilir. Reaksiyon ürünleri glukoz, ADP ve NADP'dir.+. Son ikisi tekrar ışığa bağımlı reaksiyonlarda kullanılır.
Calvin döngüsü reaksiyonları ışığın yokluğunda gerçekleşebilirken, aslında bitkilerde ışığa bağımlıdır ve gün içinde gerçekleşir. Bu bağımlılık, Calvin döngüsü reaksiyonları tarafından hızla tüketilen gerekli ATP ve NADPH reaktanlarından gelir. Reaktanlar, Calvin döngüsü ürünleri ADP ve NADP'den gelen ışığa bağımlı reaksiyonlarla yenilenir.+. Fotosentez sürecinin tamamı, ışıktan, sudan ve karbondioksitten karbonhidrat üretmek için hem ışığa bağımlı hem de karanlık reaksiyonların koordineli işleyişine dayanır.