Calvin-Zyklus (lichtunabhängige Reaktion)

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Calvin-Zyklus Definition

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Calvin-Zyklus Definition

  • beschreibt die Sekundärreaktion der Fotosynthese

  • hierbei wird Glucose mithilfe der Produkte der Primärreaktion (ATP und NADPH +H+ ) und aufgenommenen CO2 synthesiert

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2

Nebenprodukte

die dabei entstehenden Nebenprodukte NADP+ und ADP+Pi dienen wiederum als Edukte der Primärreaktion

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3

Ort

Stroma der Chloroplasten

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4

1.CO2-Fixierung (Carboxylierung)

  • durch das Enzym RUBISCO (Ribulosebiposphat-Carboxylase-Oxygenase)

  • Aufnahme von 6 CO2 → 12 PGS

6 Ribulosebiphosphat (RuBP, C5-Körper) + 6 CO2 + 6 H2O →12 Phosphoglycerinsäure (PGS, C3-Körper)

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5

2.Aktivierung

  • Entstandenes PGS wird durch ATP zu BPGS aktiviert und auf Reduktion vorbereitet

12 PGS + 12 ATP → 12 Biphosphatglycerinsäure + 12 ADP (BPGS, C3- Körper)

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6

3.Reduktion und Zuckersynthese

  • BPGS wird durch NADPH + H+ reduziert

  • Dadurch Erhöhung des Energieniveaus auf das von Glucose

  • Anschließend Zuckersynthese 2 PGS → Glucose

12 BPGS + 12 NADPH/H+ → 12 Phosphoglycerinaldehyd + 12 NADP+ + RPi+ 12 H2O PGA, C3- Körper

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7

4.Regeneration

  • die 10 verbleibenden PGA (C3) werden unter Aufwendung von 6 ATP zu 6 RuBP (C5) in Komplexer Abfolge von Reaktionen regeneriert

  • Calvin-Zyklus beginnt erneut mit 6 RuBP

10 PGA + 6 ATP → 6 RuBP + 6 (ADP + Pi)

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8

Übersicht und ergebnis der Sekundärreaktion

6CO2 + 12 NADPH/H+ + 18 ATP → C6H12O6 + 12 NADP+ + 18 (ADP+Pi) + 6 H2O

<p><strong>6CO<sub>2</sub></strong><sub> </sub>+ 12 NADPH/H<sup>+</sup> + 18 ATP → <strong>C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> </strong>+ 12 NADP<sup>+</sup> + 18 (ADP+Pi) + 6 H<sub>2</sub>O</p>
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9

Gesamtsummengleichung der Fotosynthese

6CO2 + 12 H2OC6H12O2 + 6O2 + 6H2O sekundär primär sekundär primär sekundär

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10

Funktion der entstandenen Glucose

Kann

  • in form von Stärke (als Reserve) gespeichert

  • als Saccharose im Phloem transportiert

  • in Cellulose (Zellwand) umgewandelt

  • in Fructose (Nektar/Früchte) umgewandelt

  • in der Zellatmung verwendet

werden

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