Calvinův cyklus: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
m robot: typografické a kódové korekce a náhrady přesměrování podle specifikace |
rozšíření popisků u náhledů, předělání úvodu a oddílu C3-rostliny |
||
Řádek 1:
'''Calvinův cyklus''' je
CO<sub>2</sub> je řadou [[enzym]]atických reakcí za spotřeby [[redukční ekvivalent|redukčních ekvivalentů]] ([[NADPH]]) a energie ([[adenosintrifosfát|ATP]]) ze [[Fotosyntéza#
▲'''Calvinův cyklus''' je jeden z cyklů fixace a redukce [[oxid uhličitý|oxidu uhličitého]] probíhající v [[fotosyntéza#Reakce nezávislé na světle|temné fázi fotosyntézy]] (sekundární děje). Bývá nazýván také [[Uhlíková fixace C3|C<sub>3</sub>-cyklus]], protože prvním stabilním meziproduktem je tříuhlíkatý 3-fosfoglycerát.
▲CO<sub>2</sub> je řadou [[enzym]]atických reakcí za spotřeby redukčních ekvivalentů (NADPH) a energie (ATP) ze [[Fotosyntéza#Reakce závislé na světle|světelné fáze]] [[fotosyntéza|fotosyntézy]] redukován na glyceraldehyd-3-fosfát, který je dále přeměněn na cukry ([[sacharidy]]) a další organické látky ([[škrob]], [[bílkoviny]], …).
==Průběh cyklu==
[[Soubor:Calvin cycle - carboxylation (cs).png|thumb|400px|Schéma karboxylace enzymem RuBisCO]]▼
Cyklus lze rozdělit na 3 fáze:
#'''Karboxylace''' neboli fixace CO<sub>2</sub> na výchozí substrát - ribulóza-1,5-bisfosfát
#'''Redukce''' vzniklého tříuhlíkatého meziproduktu na triózu glyceraldehyd-3-fosfát
#'''Regenerace'''
Počty molekul v následujícím popisu jsou uvedené pro '''jednu úplnou otáčku''' cyklu.
[[Soubor:Calvin cycle (cs).png|700px<!-- |'''Celkového schéma Calvinova cyklu''' a rozdělení na tři fáze: fixace, redukce, regenerace (náhled).-->]]
===Fixace CO<sub>2</sub>===
▲[[Soubor:Calvin cycle - carboxylation (cs).png|thumb|
Ze tří molekul '''ribulosy-5-fosfát'''u (Rbu-5-P) se za pomoci fosforibulosa-kinasy a 3 ATP vytvoří 3 molekuly '''ribulosa-1,5-bisfosfát'''u (Rbu-1,3-P<sub>2</sub>), který je substrátem. 3 molekuly Rbu-1,5-P<sub>2</sub> reagují se 3 molekulami CO<sub>2</sub> za vzniku 6 molekul '''3-fosfoglycerát'''u (3-P-Gri). Karboxylace je katalyzována enzymem '''[[RuBisCO|ribulosabisfosfát-karboxylasa/oxygenasa]]''' (RuBisCO). Enzym 3-fosfoglycerát-kinasa za spotřeby 6 ATP přemění 6 molekul 3-P-Gri na 3 molekuly '''1,3-bisfosfoglycerát'''u (1,3-P<sub>2</sub>-Gri).
Řádek 27 ⟶ 23:
===Redukce===
<!-- [[Soubor: chybí obrázek redukce!|thumb]] -->
6 molekul 1,3-P<sub>2</sub>-Gri se pomocí 6 NADPH a enzymu glyceraldehyd-3-fosfát-dehydrogenasy zredukuje na 6 molekul '''glyceraldehyd-3-fosfát'''u (Gri-3-P). 5 ze 6 molekul pokračuje v cyklu dále, 1 molekula je produktem fotosyntézy, ze kterého se poté syntetizují další látky (sacharidy, škrob, bílkoviny, …).
===Regenerace===
[[Soubor:Calvin cycle - regeneration (cs).png|thumb|Náhled schématu '''regenerace ribulóza-5-fosfátu''': z pěti molekul trióz vznikají enzymatickými reakcemi tři molekuly pentóz.]]
Z 5 molekul Gri-3-P se musí vytvořit 3 molekuly Rbu-5-P. Pozoruhodná řada reakcí je podobná pentosové dráze. Reakce probíhají '''bez spotřeby další''' energie ('''ATP''') nebo redukčních ekvivalentů ('''NADPH'''). Regeneraci můžeme rozdělit na 4 skupiny reakcí (v závorce jsou použité enzymy):
# C<sub>3</sub> + C'<sub>3</sub> → C<sub>6</sub> (aldolasa, bisfosfatasa)
Řádek 40 ⟶ 42:
==C<sub>3</sub>-rostliny==
Rostliny, které fotosyntetizují pomocí Calvinova cyklu, se nazývají C<sub>3</sub>-rostliny. Patří mezi ně většina [[kulturní rostlina|kulturních rostlin]] (např. [[obilniny]], [[řepa]], [[slunečnice]], …). Nevýhodou těchto rostlin je, že více než 50% vyrobených produktů souběžně spotřebovávají - zoxidují při tzv. [[fotorespirace|fotorespiraci]] (vytvářejí tedy méně zásobních látek).▼
▲Rostliny, které fotosyntetizují pomocí Calvinova cyklu, se nazývají C<sub>3</sub>-rostliny. Patří mezi ně většina [[kulturní rostlina|kulturních rostlin]] (např. [[obilniny]], [[řepa]], [[slunečnice]], …
Zajímavou adaptaci mají sukulentní rostliny. Jejich [[průduch]]y musí být přes den uzavřeny. CO<sub>2</sub> je přijímán jen v noci a vázán do [[kyselina jablečná|kyseliny jablečné]]. Z ní je podle potřeby uvolňován pro Calvinův cyklus. Toto přizpůsobení se nazývá [[CAM cyklus]] (je úpravou [[Hatch-Slackův cyklus|Hatch-Slackova cyklu]]).▼
C<sub>3</sub>+rostliny, vznikající během Mezozoika a Paleozoika{{chybí zdroj}}, předcházely [[C4-rostliny|C<sub>4</sub>-rostlinám]] a stále představují 95%{{chybí zdroj}} zemské rostlinné biomasy.
Rostliny, které žijí pouze z C<sub>3</sub> fixace, mívají úspěch v místech se středními teplotami a slunečním zářením, kde je ve vzduchu přes 200 ppm [[oxid uhličitý|oxidu uhličitého]] a hodně podzemní vody.
Jejich nevýhodou, že více než 50%{{chybí zdroj}} vyrobených produktů souběžně spotřebovávají - zoxidují při tzv. [[fotorespirace|fotorespiraci]] - a vytvářejí tedy méně zásobních látek.
[[Hatch-Slackův cyklus#C4-rostliny|C<sub>4</sub>]] mohou žít v místech, kde mají nedostatek oxidu uhličitého, protože disponují mechanismem pro koncentrovaní CO<sub>2</sub> ([[Hatch-Slackův cyklus]]).
▲Zajímavou adaptaci mají sukulentní rostliny (tzv. [[CAM cyklus#CAM-rostliny|CAM-rostliny]]). Jejich [[průduch]]y musí být přes den uzavřeny. CO<sub>2</sub> je přijímán jen v noci a vázán do [[kyselina jablečná|kyseliny jablečné]]. Z ní je podle potřeby uvolňován pro Calvinův cyklus. Toto přizpůsobení se nazývá [[CAM cyklus]] (je úpravou [[Hatch-Slackův cyklus|Hatch-Slackova cyklu]]).
Užití izotopově značeného CO<sub>2</sub> u rostlin C<sub>3</sub> vykazuje vyšší vyčerpání uhlíku <sup>13</sup>C než u rostlin C<sub>4</sub>.{{chybí zdroj}}
==Reference==
| |||