• Wednesday August 12,2020

Ciclo di Calvin

Spieghiamo cos'è il ciclo Calvin, le sue fasi, la sua funzione e i suoi prodotti. Inoltre, la sua importanza per gli organismi autotrofi.

Il ciclo di Calvino è la "fase oscura" della fotosintesi.
  1. Cos'è il ciclo di Calvin?

È noto come il ciclo di Calvin, il ciclo di Calvin-Benson o il ciclo di fissazione del carbonio nella fotosintesi, a una serie di processi biochimici che si svolgono negli stomi dei cloroplasti di piante e altri organismi autotrofi la cui nutrizione viene effettuata attraverso la fotosintesi.

Le reazioni che compongono questo ciclo appartengono alla cosiddetta fase oscura del processo fotosintetico o fase indipendente della luce, durante la quale viene fissato il biossido di carbonio (CO 2 ) prelevato dall'atmosfera, incorporato Inserendolo nel corpo sotto forma di glucosio (C 6 H 12 O 6 ) grazie all'azione dell'enzima RuBisCo (ribulosio-1, 5-bisfosfato carbossilasi / ossigenasi).

Il ciclo di Calvin deve il suo nome al suo scopritore, l'americano Melvin Calvin, che gli valse il premio Nobel per la chimica nel 1961. Altri importanti collaboratori nello studio furono James Bassham e Andrew Benson, tutti Università della California, Berkeley.

  1. Fasi del ciclo di Calvin

Ogni ciclo di Calvin passa attraverso le fasi di fissazione, riduzione e rigenerazione.

Il ciclo di Calvin è costituito da tre fasi distinte:

  • Fase 1 : fissazione della CO 2, l'enzima RuBisCo catalizza la carbossilazione del difosfato ribulosio, ovvero la fissazione dell'anidride carbonica per formare PGA (acido 3-fosfoglicerico).
  • Stadio 2 : riduzione della PGA in zucchero (CH 2 O) attraverso la formazione di glicealdeide-3-fosfato (GAP) con NADPH (nicotidamide adenina dinucleotide fosfato) e ATP (adenosina trifosfato) prodotti nelle reazioni dipendenti da la luce
  • Fase 3 : rigenerazione del ribulosio difosfato, che richiede anche ATP.
  1. Funzione ciclo di Calvin

Il ciclo di Calvin ha un ruolo fondamentale nella vita delle piante: generare glucosio, uno dei principali zuccheri (di sei atomi di carbonio) per uso biochimico come fonte di energia e materiale strutturale o di stoccaggio .

Il ciclo utilizza sei molecole di CO2 per ottenere uno di glucosio, aderendoli a vari recettori in un circuito ripetuto di reazioni chimiche che consuma energia (ATP). Sono necessari sei cicli del ciclo per comporre una molecola di glucosio. Inoltre, ogni 3 giri del ciclo produce una molecola di triosa fosfato, utilizzata in altri processi come la sintesi di amido.

  1. Importanza del ciclo di Calvin

Il ciclo di Calvin è l'unica via metabolica che gli organismi autotrofi usano per incorporare la materia inorganica da cui si nutrono, come la CO 2 atmosferica, che gli organismi respiratori espellono dai loro organismi. Ciò si verifica sia negli organismi fotosintetici che chemiosintetici.

Allo stesso tempo, questo processo è di enorme importanza ecologica, poiché in questo ciclo nelle piante viene immagazzinata energia che viene trasmessa verso l'alto nella piramide trofica, fungendo da alimento per gli animali erbivori, che a loro volta servono di cibo per i loro predatori.

D'altro canto, questo processo di riparazione del carbonio contenuto nella CO 2, un noto gas serra, contribuisce al raffreddamento dell'atmosfera e alla riduzione dei gas responsabili del riscaldamento globale e dei cambiamenti climatici. Pertanto, oggi è più importante che mai.

  1. Prodotti del ciclo di Calvin

Il ciclo di Calvin produce in ciascuno dei suoi turni un atomo di carbonio fisso, quindi sono necessari tre turni per il ciclo (e l'ingresso di tre molecole di CO 2, una alla volta) per formare una molecola di Gliceraldeide-3- fosfato (3GP). Pertanto, parte del materiale prodotto può essere riciclato per riattivare RuBisCo e un'altra parte può essere utilizzata per produrre glucosio.

Continua con: Ciclo del carbonio


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