Dunkelrekation - Calvin Zyklus

Die Synthese von Glukose findet im Stroma des Chloroplasten statt. Dabei werden die energiereichen Produkte der Lichtreaktion verbraucht.

Worum gehts?

 

Wie entsteht im Stroma des Chloroplasten aus Kohlendioxid Traubenzucker?

CALVIN-BENSON-Zyklus- Kreislaufprozeß in drei Phasen

1. Fixierung - Carboxylierende Phase

CO2-Fixierung

2. Reduzierende Phase

Reduktion des Zuckers

3. Regenerierende Phase

Wiederherstellung CO2-Akzeptor (Ribulose-1,5-bisphosphat)

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1. Carboxylierende Phase (Enzym: Ribulose-1,5-bis-phosphat-Carboxylase)

  • Bindung des aufgenommenen CO2 an den Akzeptor Ribulose-1,5-bisphosphat (C5-Körper)
  • es bildet sich eine instabile Verbindung (C6-Körper), die in 3-Phosphoglycerat mit der Carboxylgruppe -COOH (C3-Körper) zerfällt

2. Reduzierende Phase

  • Reduktion von 3-Phosphoglycerat zu Glyzerinaldehyd-3-phosphat (Triosephosphat) unter Mitwirkung von NADPH + H+ und ATP aus der Lichtreaktion
  • Stufe der Kohlenhydrate ist erreicht

3. Regenerierende Phase und Glukosebildung

  • Rückbildung des Kohlendioxidakzeptors (Ribulose-1,5-bis-phosphat) aus dem Glyzerinaldehyd-3-phosphat:
    1. Stoffgewinn Glukose: 2 Moleküle Glyzerinaldehyd-3-phosphat (Triosephosphat: C3-Körper) werden zu Fructose-1,6-bis-phosphat (C6-Körper aus 2 Molekülen Triosephosphat von 12, die übrigen 10 C3-Körper werden zum Akzeptor);
      sofortige Umwandlung des Fructose-1,6-bisphosphat zu Glukose (Saccharose, Speicherstärke)
    2. die übrigen 10 Triosephosphate (C3-Körper) werden über mehrere Schritte zu C5-Zuckern, die mit ATP zu Ribulose-1,5-bisphosphat umgesetzt werden (Regeneration des Akzeptors unter Energieverbrauch)

Zusammenfassung

6CO2+ 6C5-Körper (Akzeptor) -> 6 instabile C6-Körper die in 12C3-Körper zerfallen -> davon werden 10 C3-Körper zu 6 C5-Körpern (Akzeptor) und 2 C3-Körper werden zu einem C6-Körper (Glukose) umgebaut.

Bilanz

6CO2 + 12NADPH + 12H+ + 18ATP -> C6H12O6 + 12NADP+ + 18ADP + 18P + 6H2O

 

 

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