Calvin Döngüsü Özellikleri ve Faydaları Nelerdir?

Calvin Döngüsü

Calvin Döngüsü, Işıktan bağımsız reaksiyonlar kloraplastların stromaların da meydana gelir. Karanlık reaksiyonlar veya karbon tutma reaksiyonları olarak da adlandırılan bu evre de ışığa doğrudan gereksinim yoktur; ancak ışığa bağımlı reaksiyonlarda üretilen ATP ve NADPH'a ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca bazı enzimlerin aktif hale gelmesi için ışığa ihtiyaç olduğu bilinmekte olduğunu söyleyebiliriz. Işıktan bağımsız reaksiyonlar enzimlerin kontrolünde gerçekleştiğinden sıcaklık değişimlerine karşı duyarlıdırlar.

Karbondioksidin organik maddeye dönüşmesi, her biri ayrı bir enzim tarafından katalizlenen birçok basamakta gerçekleşmektedir. M. Calvin ve arkadaşları tarafından ortaya çıkarılan bu reaksiyonlar dizisi aşağıda özetlendiği şekilde gerçekleşir:

Bu reaksiyonlar CO2'nin 5C'lu bir bileşik tarafından tutulması ile başlar. İki fosfatlı olan bu 5C 'lu bileşik ribuloz difosfat olarak adlandırılmaktadır. Böylece 6C 'lu kararsız bir bileşik oluşturulmaktadır.
Kararsız ara bileşik kısa sürede parçalanarak her birinde 3C taşıyan iki molekül fosfogliserik aside yani (PGA) dönüşmektedir.
PGA molekülleri ışığa bağımlı reaksiyonlar da oluşan ATP'lerden birer fosfat grubu aktarılınca 3C 'lu ikişer fosfatlı bileşikler oluşmaktadır. Bu bileşikler difosfogliserik asit (DPGA) adını almaktadır.
Oluşan yeni bileşiklerin her birine bu kez ışığa bağımlı olarak reaksiyonlarda üretilen NADPH 'deki hidrojenler aktarılmaktadır. Böylelikle 3C 'lu fosfogliser aldehit PGAL'lerin bir kısmının karmaşık tepkimeler dizisi ile kendi aralarında birleşerek 5C 'lu bir bileşiği oluşturmaktadır. Tek fosfatlı olan bu 5C 'lu bileşik, ribuloz difosfat oluşur ve yeniden devreye girmektedir. PGAL'lerin bir kısmı da 6C'lu bileşiklerini meydana getirmek üzere birleşmektedir. Bu 6C'lu bileşikler ise fosfat çıkışlarıyla fruktoz ve glikoz gibi besin maddelerini de oluşturmaktadırlar.

Fotosentezin ışıktan bağımsız reaksiyonlarına 1 molekül CO 2 katılması için reaksiyonlarda 3 ATP ve 2 NADPH kullanılmaktadır. Fotosentezin genel denklemine göre, 6 molekül CO 2 reaksiyonuna girerse 6x2=12 NADPH'ye ihtiyaç duyulmaktadır. Bir başka ifadeyle ise 1 molekül glikoz kazancı için ışıktan bağımsız reaksiyonların 6 kez tekrarlanması gerekmektedir.

Işıktan bağımsız reaksiyonları karbon atomu açısından özetlenmesi ise 6 molekül ribuloz difosfat, 6 molekül CO2 yakalar ve 12 molekül PGAL oluşturulmaktadır. Bu 12 PGAL'in yapısında 36 karbon atomu bulunmaktadır. 12 PGAL'in 2 molekülü 6 karbon atomunun şeker yapımında kullanılır. Geri kalan 10 molekül PGAL yani 30 karbon atomu ise 6 molekül ribuloz monofosfatın yapımı için harcanmaktadır. Bu da 6 molekül ribuloz difosfata dönüşmektedir.

Böylelikle başlangıçta kullanılan ribuloz difosfat molekülleri yeniden elde edilir.

Organik moleküllerin sentezinde ise fosfogliser aldehit (PGA) fotosentezde kilit rol oynayan bir ara bileşiktir. Işıktan bağımsız reaksiyonlar da meydana gelen PGAL'ın bir kısmı ribuloz monofosfatı meydana getirirken geri kalan kısmının glikoz oluşumun da görmekteyiz. Bitki hücreleri fotosentez ile ürettikleri bu glikozların solunumda enerji etmek amacı ile kullanmaktadırlar. Glikozlar ayrıca ihtiyaç duyulduğu zaman sükroz maltoz gibi dissakkaritlerin veya nişasta selüloz gibi polisakkaritlerin sentezine de katılmaktadırlar. PGAL'in bir bölümü yağ asidi ve gliserolü oluşturken diğer bir bölümü ise amino asit vitamin ve organik bazların sentezine katılmaktadırlar.

Bitkilerde üretilen glikozların fazlası lökoplastta nişastaya çevirilerek depolanmaktadır. Karbonhidratları bu şekilde depo etmenin en önemli avantajlarından biri de suda çözünmeyen nişastanın ozmotik etkinliğinin şekerden daha az bulunuşudur. Hücre içinde çözünen şekerin aşırı miktarda birikmesi ile hücre çok daha fazla su alacak ve aşırı şişmeye neden olmaktadır. Kloroplastlarda da nişasta tanecikleri vardır.

Son Güncelleme : 20.01.2024 06:21:03

Calvin Döngüsü ile ilgili bu madde bir taslaktır. Madde içeriğini geliştirerek Herkese açık dizin kaynağımıza katkıda bulunabilirsiniz.

Fotosentez Denklemi

Fotosentez denklemi, ototrof canlılar inorganik maddelerden ihtiyacı olan organik maddeleri sentezleyebilir. Bu canlıların çoğu bunu ışıktan faydalanarak yapmakta ve buna fotosentez denmektedir. Fotosentez, ışık enerjisi + sentez anlamına gelir. Algl...

Amitoz

Amitoz bölünme, aslında mitoz bölünme ile aynı şekilde gerçekleşmektedir. Fakat amitoz bölünmede sitoplazmada herhangi bir değişiklik gözlenmez. Amitoz bölünme sonrasında çığa iki hücre çıkar. Açığa çıkan bu hücrelerin tüm özellikleri aynıdır. Amitoz...

Katalaz

Katalaz, Oksijene maruz kalan ve neredeyse bütün canlılarda bulunan, yaygın bir enzimdir. Katalaz hücrede zehir etkisi yapan hidrojen peroksiti parçalama görevi olan bir enzimidir. Ayrıca da bu enzim bir başka özelliği de metilalkol ile etilalkolü ok...

Ötanazi

Ötenazi, bir canlının kendi iradesiyle ya da yakınlarının verdikleri kararla ağrısız ve acısız bir şekilde hayatının sona erdirilmesidir. Ötenazi işlemi yüksek dozda ağır ilaçlarla ya da hastanın bağlı bulunduğu yaşam destek ünitesinden ayrılmasıyla ...

Arkebakteriler

Arkebakteriler, 1970'li yılların sonunda keşfedilmiş olan arkebakteriler birçok biyoloğu fazlasıyla şaşırmış olmaktadır. Çünkü bu canlılar aşırı sıcak aşırı tuz, yüksek asit yüksek baz gibi çok ekstrem koşullarda yaşayabilme özelliğine sahip olmaktad...

Oksijensiz Solunum Yapan Canlılar

Oksijensiz Solunum Yapan Canlılar, yaşam faaliyetlerini sürdürmek için oksijenin varlığına gerek duymayan canlılardır. Enerji besin maddelerinden elde edilir Canlıların aldıkları besin maddeleri oksijen kullanılıp ya da oksijen kullanılmadan elde edi...

Alpin Çayır

Alpin Çayır, yüksek dağlık yerlerde ve ağaç yetişme için uygun olan sınırının biraz üstünde görülen yeşil çayırlıklara verilen genel addır. Türkiye'de sıklıkla görülmekle birlikte özellikle de Doğu Anadolu'da yer alan dağlar, Toros Dağları ile Kuzey ...

Plazmid

Plazmid: DNA nın kromozomdan ayrı olan bir parçasıdır ve kendisini eşeyleyebilmektedir. Dairesel ve çift sarmallı olan plazmid genellikle bakterilerde, ara sırada ökaryotlarda bulunmaktadır. Boy uzunluğu 1-400 kilo baz çifti arasında farklılık göster...

Mikrofilament

Mikrofilament, diğer adı aktin filamentleri olantümökaryotik hücrelerin, sitoplazmasında yer alan, hücre iskeletinin en ince filamentidir olarak bilinmektedir. Aktininalt birimleri olan bu çizgisel şekildeki polimerler, esnek ve güçlü biçimdedir. Mik...

Virüs Hastalıkları

Virüs hastalıkları, virüs vücutta canlı ve sağlıklı hücreleri enfekte edebilen mikroskobik taneciklere verilen addır. Bir konak hücreyi enfekte ederek çoğalabilen virüsler, insan vücudunda birçok hastalığa yol açabilir. Virüs nedeniyle oluşan hastalı...

Peptidoglikan

Peptidoglikan, hücre duvarının sıkılığı ve hücrelerin şeklinin oluşmasını sağlamaktadır. Bir tabaka şeklinde olup prokaryot hücrelere sahiptir. Amino asit, şeker ve kovalent bağ ile çapraz bağlanması sonucunda glikan adlı zincirleri oluştururlar. İçl...

Rekombinant Dna

Rekombinant DNA, Doğada kendiliğinden olması mümkün olmayan, genellikle değişik biyolojik türlerden elde edilen DNA moleküllerinin, genetik mühendislik teknolojisi ile kesilmesine ve elde edilen değişik DNA parçalarının birleştirilmesi işlemlerini iç...