Hãy cho biết nguyên liệu của chu trình Calvin. Các nguyên liệu đó được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ như thế nào?

Câu hỏi: Hãy cho biết nguyên liệu của chu trình Calvin. Các nguyên liệu đó được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ như thế nào?

Lời giải:

- Nguyên liệu của chu trình Calvin là CO₂, ATP và NADPH.

- Trong chu trình này, ATP và NADPH cung cấp năng lượng và điện tử tham gia khử phân tử CO₂ thành C₆H₁₂O₆. Chất kết hợp với CO, đầu tiên là ribulose bisphosphate (RuBP) và tạo ra 3-phosphoglycerate (3PG). Hợp chất ba carbon được tạo ra đầu tiên nên chu trình này còn có tên gọi khác là chu trình C3. Tiếp theo, 3PG được khử thành glyceraldehyde 3-phosphate (G3P) với sự tham gia của ATP và NADPH được tạo ra từ pha sáng. Một phần G3P sẽ được sử dụng cho tái tạo RuBP, phần G3P còn lại sẽ được sử dụng trong tổng hợp glucose.

Kiến thức mở rộng về chu trình Calvin

1. Chu trình Calvin là gì?

"Chu trình Calvin" còn được gọi là "chu trình Calvin–Benson-Bassham", "chu trình khử pentose photphat"; chu trình C3 hay chu trình CBB) là "một chuỗi các phản ứng hóa sinh thuộc dạng oxy hóa khử diễn ra theo chu kì trong chất nền của lục lạp ở thực vật hay các sinh vật có khả năng quang hợp".

2. Các giai đoạn của chu trình Canvin

a. Giai đoạn cố định CO₂

Giai đoạn cố định CO₂ hay còn gọi là giai đoạn cacboxyl hóa. Lúc này, chất nhận đầu tiên là riboluzo-1,5 đi photphat (viết tắt là ri1,5DP) sẽ kết hợp với cacbonic (CO₂) để tạo ra một hợp chất 6C. Tuy nhiên, chúng ta cần lưu ý, trong giai đoạn này, riboluzo-1,5 đi photphat là chất nhận đầu tiên những cũng là duy nhất của cả quá trình.

Do 6C là một hợp chất kém bền, nên sau khi được tạo ra, nó sẽ ngay lập tức bị phân hủy thành 2 hợp chất 3C, viết tắt là APG.

Ta có thể khái quát quá trình như sau:

Ri1,5DP + CO₂→APG

b. Giai đoạn khử

Giai đoạn này APG bị khử để tạo thành anđehit photphoglixeric (ALPG) với sự tham gia của ATP và NADPH (từ pha sáng).

c. Giai đoạn tái tạo chất nhận

Từ ALPG phục hồi chất nhận Ri1,5DP, và phần còn dư sẽ tham gia tổng hợp nên hợp chất hữu cơ C₆H₁₂O₆

Pha tối quang hợp ở thực vật C3 diễn ra theochu trình Canvin. Ngoài quá trình cố định CO₂ theo chu trình C3 thì còn có 2 con đường cố định khác thích nghi với điệu kiện khí hậu nhiệt đới hay sa mạc đó làchu trình C4 và chu trình CAM.