Ma arvan, et me nüüd oleme valmis õppima natukene
tumeda reaktsiooni kohta.
Aga pea meeles, kus me oleme kogu skeemiga
fotosünteesi kohta, footonid tulevad sisse ja erutatud eletronid klorofüllis
valguse reaktsioonis.
Ja footonite energia tase muutus järjest madalamaks--
me nägime seda eelmises videos--
kui nende energia tase muutub madalamaks ja kõik see
läks tülakoidi membraani siin.
Kujuta ette-- las ma teen selle teise värviga.
Kujuta ette, et see esineb siin.
Kui nende energia tase muutus madalamaks juhtus
kaks asja.
Üks, vabastatud energia oli võimeline pumpama vesinikke
üle selle membraani.
Ja siis, kui oli kõrge konsentratsioon vesinikest siin,
läksid need tagasi läbi ATP sünteesi ja
olid ATP tootmise mootoriks.
Viimane elektroni kinnitaja või vesiniku kinnitaja
sõltusid kuidas sa tahad seda näha.
Terve vesiniku aatom oli NAD pluss.
Kaks jääkprodukti või need kask jääkprodukti mida me kasutame
fotosünteesis meie valgus ringist,
meie valgus reaktsioonis, ma arvan
Ma peaksin seda kutsuma valguse tsükkliks-- ma kirjutan selle siia--
ATP ja NADPH.
Ja kõrvalprodukt oli see, mida vajasime elektroni, mis
asendaks esimest erutunud elektroni.
Me võtame selle veest eemale.
Me toodame ka hapnikku, mis on väga väärtuslik
kõrvalprodukt selles reaktsioonis.
Aga nüüd, kui meil on ATP ja NADPH, oleme valmis jätkama
pimedat reaktsiooni.
Ja ma tahan rõhutada jälle, et isegi kui seda nimetatakse
pimedaks reaktsiooniks, siis see ei tähenda, et see toimub öösel.
Tegelikult juhtub see samal ajal kui valgus reaktsioongi.
See ilmneb siis, kui päike on väljas.
Põhjus, miks seda pimedaks reaktsiooniks kutsutakse on see, et
ta on valgusest sõltumatu.
Nad ei nõua prootoneid.
Nad nõuavad ainult ATP-d, NADPH-d ja süsinikdioksiidi.
Saame nüüd kergemini aru
mis siin toimub.
Las ma lähen alla, kus mul on natuke
tühja ruumi.
Meil on meie valguse reaktsioon.
Ja nad tootsid-- ma vaatasin natuke üle-- tootsid
ATP-d ja NADPH-d
Ja nüüd me võtame natuke süsinikdioksiidi
atmosfäärist.
Ja kõik see läheb-- mina nimetan seda valgusest
sõltumatu reaktsioon.
Sest pime reaktsioon on eksitav
Valgusest sõltumatu reaktsioon, tegelik
nimetus on Calvini Tsükkel.
Ja sellest see video räägibki.
See läheb Calvini Tsükklisse ja hüppab välja-- kas tahad nimetada
seda PGAL--me rääkisime sellest esimeses videos--
või G3P.
See on glütseraaldehüüd 3-fosfaat.
See on fosfo glütseraaldehüüd. Neil on täpselt samasugune
molekul, lihtsalt nimetused on erinevad.
Kujuta ette seda 3-süsinik ahelana
fosfaatrühmaga.
Seda saab kasutada teise süsivesikute ehituses.
Pane kaks sellist kokku ja sa saad glükoosi.
Sul võib meelde tulla, et esimeses faasis glükoosi või
kui esimest korda lõhkusime glükoosi molekuli jäi alles
kaks fosfoglütseraaldehüüdi molekuli.
Glükoosil on kuus süsinikku.
Sellel on kolm.
Õpime Calvini Tsükklit
natuke detailsemalt.
Ütleme, et väljumine valguse reaktsioonist, ütleme, et meil on--
alustame kuuest süsinikdioksiidist.
See on valgusest sõltumatu reaktsioon.
Ja ma näitan sulle, miks ma kasutan neid numbreid.
Ma ei pea kasutama neid samu numbreid.
Ütleme, et ma alustan kuue CO2-ga.
ja ma võin kirjutada CO2, sest meil on vaja teada,
mis juhtub süsinikuga.
Me võime selle kirjutada üksiku süsinikuna, millel on kaks
hapnikku, mille ma võin joonistada.
Aga ma ei hakka neid praegu joonistama.
Sest ma tõesti tahan näidata, mis
juhtub süsinikega.
Võibolla peaksin ma seda kollasega joonistama.
Et näidata aind süsinikke.
Ma ei näita sulle neid hapnikke siin.
Ja juhtub see, et CO2, kuus CO2-te, põhiliselt reageerib--
Ma räägin sellest reaktsioonist hiljem lähemalt--
nad reageerivad kuue molekuliga-- ja see näib sulle natuke
keerulisena--molekulist
mida nimetad RuBP.
See on lühemalt ribuloos bifosfaat.
Vahepeal kutsutakse seda ribuloos-1- 5-bifosfaadiks.
Ja põhjus, miks seda nii kutsutakse on see, et see on
viie süsinikuga molekul.
Nii, kolm, neli, viis.
Esimesel on fosfaat ja viis süsinikku.
Niisiis on see ribuloos bifosfaat.
Või vahepeal ribuloos-1-- las ma kirjutan selle-- see on
esimene süsinik.
5-bifosfaat.
Meil on kaks fosfaati.
Niisiis see on ribuloos-1 5-bifosfaat.
Uhke nimi aga selles on lihtsalt viie süsinikuga ahel
2 fosfaadiga
Need kaks reageerivad omavahel.
Ja see on lihtsus.
Need kaks reageerivad omavahel.
Siin juhtub veel palju aga ma tahan näidata sulle
suurt pilti sellest,
12 molekuli PGAL, fosfoglütseraldehüüdist või
glüteraldehüüd 3-fosfaat PGAL-ist, kust sa saad vaadata--
sellel on kolm süsinikku ja fosfaatrühm.
Ja et teha kindlaks et arvutame süsinikke korrapäraselt,
mõtleme mis juhtub.
Meil on 12 seda tüüpi.
Sa mõtle sellest, mis meil on-- 12 korda
3-- meil on 36 süsinikku.
Kas me alustasime 36 süsinikuga?
Meil on 6 korda 5 süsinikku.
See on 30.
Pluss ülejäänud 6.
Niiet jah.
Meil on 36 süsinikku.
Nad reageerivad omavahel PGAL-is.
Sidemed või elektronid selles molekulis on kõrgema energiatasemega
kui need elektronid selles molekulis.
Me peame lisama energia
et see reaktsioon õnnestuks.
See ei toimi iseenesest.
Ja energia selle reaktsiooni jaoks, kui me kasutame numbreid
6 ja 6 siin, energia sellest reaktsioonist
muutub 12ATP-ks-- kujuta 2ATP-d iga süsiniku ja
ribuloos bifosfaadi kohta
ja 12 NADPH.
Ma ei taha, et satuksid segadusse-- see on väga
sarnane NADH-le, aga ma ei taha sind segadusse ajada sellega
mis läheb hingamisse.
Ja siis jäävad need 12 ADP-d pluss 12 fosfaatrühma.
Ja siis sul on 12 NADP plussi.
Ja põhjus, miks see on energia allikas, on see,
et elektronid NADPH-s, võid öelda, et vesinik koos elektronidega
NADPH-s on kõrgema energia tasemega.
Kui see läheb madalama energia tasemele
aitab see reaktsioonil toimuda.
Ja muidugi ATP, Kui nad kaotavad fosfaatrühma,
need elektronid on väga kõrge energia tasemega, nad sisenevad
madalama energia tasemele, nad aitavad toimuda reaktsioonil, aitavad
energiat panna reaktsiooni.
Siis on meil need 12 PGAL-i
Nüüd põhjus, miks seda kutsutakse Calvini Tsükkliks-- kui sa juba arvad--
me õppisime Krebi tsükklit.
Tsükklid taaskasutavad asju.
Põhjus, miks see on Calvini Tsükkel, on see et
me taaskasutame, tegelikult suuremat osa PGAL-ist.
12-st PGAL-ist kasutame me 10--
las ma teen seda nii.
meil on 10 PGAL-i
10 fosfoglütseraaldehüüdi 10 PGAL-i kasutame me selleks, et
teha uuesti ribuloos bifosfaati.
Ja lugemine töötab.
Sest meil on kümme 3 süsinikulist molekuli.
See on 30 süsinikku.
Siis on meil kuus 5 süsinikulist molekuli.
30 süsinikku.
Aga see, üks kord veel, võtab energiat.
See võtab energiat kuuelt ATP-lt.
Põhiliselt kuus ATP-d kaotavad enda
fosfaatrühma.
Elektronid sisenevad madalama energiaga
tasemele, toimub reaktsioon.
Ja sul on kuus ADP-d pluss kuus fosfaatrühma, mis
said vabaks.
Ja sa näed seda tsükklina.
Aga küsimus on, kuidas ma neid kõiki kasutasin?
Mis ma sellest saan?
Ma ainult kasutasin 10t 12-st.
Järelikult on mul 2 PGAL-i alles.
Ja neid saab siis kasutada-- põhjus miks ma kasutasin 6 ja 6
on see, et ma sain siis 12 siia.
Ja siia sain 2.
Põhjus, miks mul on siin 2, on see, et kahest PGAL-ist saab
teha glükoosi.
Mis koosneb 6 süsinikust.
Selle valem, me oleme seda varem näinud, on C6H12O6.
aga tähtis on teada, et see ei pea kindlalt olema
glükoos.
Sellest saab teha piema ahela
ja jäigema süsivesiku, ükskõik millel on
süsiniku selgroog.
See on kõik.
See on pime reaktsioon.
Me olime võimelised võtma kõrvalprodukte valguse reaktsioonist,
ATP-d ja NADH-d-- Seal on veel ATP-d--
ja kasutada seda süsiniku parandamisel.
Seda nimetatakse süsiniku kinnistamiseks.
Kui sa võtad süsiniku gaasilisest vormist ja paned selle
vedelikku, seda nimetatakse süsiniku kinnistamiseks.
Läbi Calvini Tsükkli olime võimelised parandama süsinikku ja
energiat eraldus molekulidest, mis tulid
valguse reaktsioonist.
Ja muidugi kutsutakse seda tsükkliks, sest me toodame
PGAL-i, mõnda neist kasutatakse glükoosi saamisel
või teiste süsivesikute saamisel, kus enamus neist
taaskasutatakse ribuloos bifosfaadis, kus uuesti
reageeritakse süsinikdioksiidiga.
ja siis juhtub see tsükkel uuesti ja uuesti.
Me ütlesime, et see ei juhtu vaakumis.
Kui sa tahad teada, kus see tegelikult juhtub,
siis kõik see juhtub tegelikult stroomas.
Vedelikus, mis on kloroplastis aga väljaspool
tülakoidi.
Sinu stroomas, seal toimubki valgusest
sõltumatu reaktsioon.
Ja see ei juhtu ainult ADP või NADPH-ga.
Seal on tegelikult eri suurustega ensüüme või proteiine,
mis aitavad sellele kaasa.
See võimaldab süsinikdioksiidi sidemetel kindlas punktis
ja ribuloos bifosfaadil ja ATP-l
reageerida kindlates punktides, põhiliselt need kaks
tüüpi omavahel reageerima panna.
Ja see ensüüm, vahel kutsutakse seda RuBisCo, ma kohe ütlen
miks seda nii kutsutakse.
See on RuBisCo.
Nii rub-- las ma panen suured tähed õigesti--
ribuloos bifosfaat rub-- bis--co--karboksülaas.
Ja selline näeb ta välja.
See on päris suur proteiin ensüümi molekul.
Kujuta ette, et sul on ribuloos bifosfaat
sidunud ühes punktis.
Teises punktis on süsinikdioksiid.
Ma ei tea mis punktid need on.
ATP on järgmises punktis.
See reageerib.
See paneb asja keerlema ja keerab kindlale teele, et
ribuloos bifosfaat reageeriks süsinikdioksiidiga.
NADPH võib reageerida teiste osadega.
Ja see hõlbustab Calvini Tsükklit.
Ja sa võid-- ma ütlesin sulle siin-- see R U B P,
see on ribuloos-1 5-bifosfaat-
See RuBisCo, see on lühem variant ribuloos-1 5-bifosfaat
karboksülaasist.
Ma ei kirjuta seda kõike välja, sa saad seda ise otsida.
Aga ma lihtsalt ütlen, see on ensüüm mida kasutatakse
reageerimisel süsinikuga ja ribuloos-1 5-fosfaadiga.
Aga nüüd oleme me valmis.
Me oleme lõpetanud fotosünteesiga.
Me olime võimelised alustama footonite ja veega ATP ja NADPH
tootmist, sest meil olid need erutatud elektronid,
meil oli terve keemia, et seda reaktsiooni aidata-- see kaasas ATP sünteesi
et toota ATP-d.
NADPH oli viimane elektroni tunnustaja.
Siis kasutatakse neid kütusena Calvini Tsükklis
pimedas reaktsioonis.
Mis on halvasti nimetatud, selle nimi peaks olema valgusest
sõltumatu reaktsioon.
Sest see tegelikult juhtub valguses.
Võta oma kütus valguse reaktsioonist koos mõne
süsinikdioksiidiga ja sa saad parandada selle kasutades--mulle meeldib seda nii kutsuda--
RuBisCo ensüümi Calvini Tsükklis.
Ja sa lõpetad fosfoglütseraldehüüdi mis
on sammuti glütseraldehüüd 3-fosfaat,
mida saab kasutada glükoosi tootmisel, mida me kõik sööme, et
laadida oma keha.
Või me õpime rakuhingamist,
mis võib olla muundatud ATP-ks kui me seda vajame.