Faza ciemna fotosyntezy Cykl Calvina, Ogrodnictwo, Semestr III, Biochemia
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Fotosynteza faza ciemna (cykl
Calvina-Bensona)
Materiały wykładowe
WSPÓŁZALEņNOĺĘ FAZY ĺWIETLNEI I
CIEMNEJ FOTOSYNTEZY
1
REAKCJE CYKLU CALVINA-BENSONA
6CO
2
+
18ATP
+12NADPH + 12H
2
O C
6
H
12
O
6
+18ADP +18P
i
+12NADP
+
+ 6H
+
Chemizm karboksylacji rybulozo-1,5-bisfosforanu i redukcji kwasu
3-fosfoglicerynowego
1
2 cz
Ģ
steczki
2
1,3-bisfosfoglicerynian
3
Kwas 3-
fosfoglicerynowy
Enzymy:1 – karboksylaza/oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa (RUBISCO),
2 – kinaza fosfoglicerynianowa ,
3 – dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego
2
REGENERACJA RYBULOZO- 1,5-BIS -P
•
Jedna z 6 czĢsteczek aldehydu 3-P-glicerynowego jest
wykorzystywana do syntezy glukozy.
•
Piħę czĢsteczek aldehydu 3-P-glicerynowego jest zuŇywanych do
regeneracji rybulozo-1,5-BP.
Pula
monofosforanów
heksoz
Powstawanie fosforanu
heksozy
Berg i wpółaut. Biochemia, PWN 2007
3
Powstawanie cukrów piħciowħglowych
Regeneracja rybulozo-1,5-
bisfosforanu
Regeneracja
rybulozo-1,5-
bisfosforanu
Berg i wpółaut. Biochemia, PWN 2007
Energetyka wiĢzania CO
2
• Synteza 1 mola glukozy w cyklu Calvina ( zwiĢzanie 6CO
2
) wymaga:
18 ATP = 18 x – 30 kJ/mol = - 558 kJ/mol
12 NADPH = 12 x -220 kJ/mol = -2640 kJ/mol
• Spalenie 1 mola glukozy daje:
glukoza + 6O
2
= 6CO
2
+ 6H
2
O
ȘG
0’
= -2796 kJ/mol
WydajnoĻę energetyczna cyklu Calvina wynosi ok. 90%
co daje -3198kJ/mol
•
WydajnoĻę fotosyntetyczna:
8 fotonów – zwiĢzanie 1 mola CO
2
48 fotonów – utworzenie 1 mola glukozy
1 mol kwantów Ļwiatła czerwonego = 176 kJ
48 fotonów x 176 = 8448 kJ/mol
•
W glukozie zostaje zachowane 2796 kJ/mol
•
WydajnoĻę fotosyntetyczna procesu wynosi ok. 33%
4
Synteza sacharozy i skrobi
SKROBIA
SACHAROZA
1
-fosfoglukoizomeraza
2-
fosfoglukomutaza
3
-adenylilotransferaza
glukozofosforanowa
4-
syntaza skrobiowa
1
2
1
2
3
3
6
4
1- aldolaza F1,6BP
2-fosfataza
3-fosfoglukoizomeraza
4-fosfoglukomutaza
5-urydylilotransferaza
glukozofosforanowa
6-syntaza fosforanu
Sacharozy
7-fosfataza
4
7
5
Kopcewicz i współaut. Fizjologia roĻlin, PWN 2007
Fotosynteza C4
CO
2
(mezofil) + ATP + H
2
O
CO
2
(pochwa okołowiazkowa) + AMP + 2P
i
+ H
+
Szlak C4 i cykl Calvina jednoczeĻnie:
6CO
2
+
30ATP
+ 12NADPH + 12H
2
O
C
6
H
12
O
6
+30ADP + 30P
i
+ 12NADP
+
+ 18H
+
Kopcewicz i współaut. Fizjologia roĻlin, PWN 2007
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]