- Cos'è il ciclo di Calvin?
- Fasi del ciclo di Calvin
- Funzione del ciclo di Calvin
- L'importanza del ciclo di Calvin
- Prodotti del ciclo Calvin
Spieghiamo cos'è il Ciclo di Calvin, le sue fasi, la sua funzione e i suoi prodotti. Inoltre, la sua importanza per gli organismi autotrofi.
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 nel fotosintesi, ad un insieme di processi biochimici che avvengono negli stomi dei cloroplasti del impianti e altri organismi autotrofi il cui, di chi nutrizione Viene effettuato attraverso la fotosintesi.
Le reazioni che compongono questo ciclo appartengono alla cosiddetta fase oscura del processo fotosintetico o fase indipendente dal luce, durante il quale il diossido di carbonio (CO2) prelevata dall'atmosfera, incorporandola nell'organismo sotto forma di glucosio (C6H12O6) grazie all'azione di 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 è valso il premio Nobel per Chimica nel 1961. Altri suoi importanti collaboratori allo studio furono James Bassham e Andrew Benson, tutti dell'Università della California, Berkeley.
Fasi del ciclo di Calvin
Il ciclo di Calvin è composto da tre fasi distinte:
- Fase 1. Fissazione della CO2, l'enzima RuBisCo catalizza la carbossilazione del ribosio difosfato, cioè la fissazione dell'anidride carbonica per formare PGA (acido 3-fosfoglicerico).
- Passaggio 2. Riduzione di PGA a zucchero (CH2O) attraverso la formazione di glicealdeide-3-fosfato (GAP) con NADPH (Nicotidamide adenina dinucleotide fosfato) e il ATP (Adenosina Trifosfato) prodotta in reazioni dipendenti dalla luce.
- Fase 3. Rigenerazione del ribulosio difosfato, che richiede anche ATP.
Funzione del ciclo di Calvin
Il Ciclo di Calvin ha un ruolo fondamentale nella vita delle piante: generare glucosio, uno dei principali zuccheri (su sei atomi carbonio) d'uso biochimico come fonte di energia e materiale strutturale o di stoccaggio.
Il ciclo ne usa sei molecole di CO2 per ottenerne uno di glucosio, legandoli a vari recettori in un circuito ripetuto di reazioni chimiche che consuma Energia (ATP). Sono necessari sei giri del ciclo per comporre una molecola di glucosio. Inoltre, ogni 3 giri del ciclo viene prodotta una molecola di trioso fosfato, utilizzata in altri processi come la sintesi dell'amido.
L'importanza del ciclo di Calvin
Il ciclo di Calvin è l'unico percorso metabolico utilizzato dagli organismi autotrofi per incorporare il materiale inorganico di cui si nutrono, proprio come la CO2 atmosferica, che gli organismi respiratori espellono dai loro corpi. Ciò si verifica sia negli organismi fotosintetici che in quelli chemiosintetici.
Allo stesso tempo, questo processo è di enorme importanza ecologica, poiché in questo ciclo l'energia viene immagazzinata nei tessuti vegetali che viene trasmessa verso l'alto nella piramide trofica, servendo come cibo per il animali erbivori, che a loro volta servono come cibo alla loro predatori.
D'altra parte, questo processo di fissaggio del carbonio contenuto nella CO2, un noto gas di effetto serra, contribuisce al raffreddamento del atmosfera e con la riduzione dei gas responsabili della il riscaldamento globale e il cambiamento climatico. Ecco perché oggi è più importante che mai.
Prodotti del ciclo Calvin
Il ciclo di Calvin produce un atomo di carbonio fisso in ciascuno dei suoi giri, quindi occorrono tre giri del ciclo (e l'ingresso di tre molecole di CO2, una alla volta) per formare una molecola di gliceraldeide-3-fosfato (3GP). Quindi, parte del materiale prodotto può essere riciclato per riattivare RuBisCo e un'altra parte può essere utilizzata per la produzione di glucosio.