Il ciclo di Calvin, conosciuto come ciclo di Calvin-Benson, è un processo biochimico che avviene nelle cellule vegetali nel quale alcune molecole di anidride carbonica sono fissate in una serie di reazioni. Tale processo ha luogo nello stroma del cloroplasto ed è costituito da alcune fasi cicliche.
Fasi del ciclo di Calvin
Nella prima fase l'anidride carbonica è fissata a un composto chiamato ribulosio 1,5 bifosfato e, legandosi a esso, forma uno zucchero instabile a sei atomi di carbonio.
Lo zucchero a sei atomi di carbonio è quasi subito scisso in acido 3-fosfoglicerico o PGA. Tale composto, la cui formula chimica è C3H6O7P, contiene tre atomi di carbonio e per questo motivo il ciclo di Calvin è conosciuto come ciclo C3, differenziandosi dal ciclo C4 che può anche avvenire nella fase oscura della fotosintesi. Dopo aver formato il PGA termine il primo stadio fissativo.
Le fasi successive alla fissazione, nel ciclo di Calvin, sono rappresentate dalla riduzione del 3-fosfoglicerato a gliceraldeide 3-fosfato (PGAL), uno zucchero che per la propria sintesi richiede 6 molecole di NADPH.
Parte delle molecole di PGAL ritornano nel ciclo di Calvin per riformare l'accettore primario mentre una molecola esce dal ciclo e permette la creazione di zuccheri e, di conseguenza, amidi e cellulosa.
Nell'ultima fase è formato il ribulosio 1-5 difosfato, che rappresenta l'accettore dell'anidride carbonica. La rigenerazione dell'accettore fa si che il processo "oscuro" della fotosintesi abbia carattere ciclico.
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| Ribulosio 1,5 difosfato. Prodotto iniziale e finale (ciclico) del ciclo di calvinRibulosio 1,5 difosfato. Prodotto iniziale e finale (ciclico) del ciclo di calvin |
Acido 3-fosfoglicerico (PGA), prodotto intermedio del ciclo di Calvin |
Bilancio del ciclo di Calvin
Analizzando il bilancio energetico e, in particolar modo, la richiesta di ATP e NADPH è possibile comprendere perché la fotosintesi clorofilliana generi più ATP che NADPH. L'adenosin trifosfato è infatti più utilizzato nel ciclo di Calvin e, pertanto, necessita di essere prodotto in maggior quantità.
L'equazione finale del ciclo di Calvin è la seguente:
3CO2 + 9ATP + 6NADPH + 6H+ → Gliceraldeide-3-fosfato + 9ADP + 8 Pi + 6NADP + 3H2O
Introduzione alla biologia vegetale: Caratteristiche delle piante. Cellula vegetale, tessuto vegetale, meristema, fasci conduttori (floema e xilema), epidermide.
Organi della pianta: Radice, fusto, foglia.
Riproduzione delle piante: Riproduzione asessuata delle piante, ciclo aplodiplonte. Fiore, infiorescenza. Seme e frutto.
Fotosintesi clorofilliana: (fase oscura della fotosintesi, fase luminosa della fotosintesi), ciclo di Calvin, ciclo C4.
Evoluzione delle piante.
Suolo
Botanica sistematica
Briofite:
Epatiche,
antocerote ,
muschi.
Crittogame vascolari (Felci o pteridofite):
Licofite,
psilofite ,
sfenofite.
Gimnosperme: Cicadofite,
ginkgofite,
conifere,
gnetofite
Angiosperme: Poaceae, solanaceae, Leguminaceae, asteraceae, papaveraceae, rosaceae, crucifere, ombrellifere, liliaceae. :
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