Fotosintesis: Siklus Calvin

The Calvin Cycle or the light-independent (dark) reactions of photosythesis

Saya pikir kita sekarang siap untuk belajar sedikit tentang

reaksi gelap.

Tapi hanya untuk mengingat di mana kita berada dalam skema ini seluruh

fotosintesis, foton datang dan elektron tereksitasi dalam

klorofil dalam reaksi cahaya.

dan seperti yang foton pergi ke energi yang lebih rendah dan lebih rendah

negara - kita melihatnya di sini dalam video terakhir - karena mereka

pergi ke negara bagian energi yang lebih rendah dan lebih rendah, dan semua ini

terjadi di membran thylacoid tepat di sini.

Anda dapat membayangkan - Biarkan aku melakukannya dalam warna yang berbeda.

Anda bisa membayangkan itu terjadi di sini.

Ketika mereka masuk ke negara energi yang lebih rendah dan lebih rendah, dua

hal terjadi.

Satu, pelepasan energi mampu pompa hidrogen

melintasi membran ini.

Dan kemudian ketika Anda memiliki konsentrasi hidrogen tinggi

sini, mereka kembali melalui ATP synthase dan melaju

bahwa motor untuk menghasilkan ATP.

Dan kemudian akseptor elektron akhir, atau hidrogen

akseptor, tergantung pada bagaimana Anda ingin melihatnya.

Atom hidrogen seluruh NAD ditambah.

Jadi dua produk sampingan, atau dua produk sampingan yang kita

akan terus menggunakan dalam fotosintesis dari cahaya kami

siklus, dari reaksi cahaya kami kurasa.

Aku tidak harus menyebutnya siklus cahaya - yang - saya menulis itu

sini - ATP dan NADPH.

Dan kemudian sampingan adalah bahwa kami perlu elektron untuk

menggantikan elektron tereksitasi pertama.

Jadi kita mengambilnya dari air.

Dan kami juga memproduksi oksigen, yang merupakan sangat berharga

produk sampingan dari reaksi ini.

Tapi sekarang kita memiliki ATP dan NADPH ini, kita siap untuk

melanjutkan ke dalam reaksi gelap.

Dan saya ingin menyoroti lagi, meskipun itu disebut

reaksi gelap itu tidak berarti bahwa hal itu terjadi pada malam hari.

Ini benar-benar terjadi pada waktu yang sama sebagai reaksi cahaya.

Hal ini terjadi ketika matahari keluar.

Alasan mengapa mereka menyebutnya reaksi gelap adalah bahwa

mereka cahaya independen.

Mereka tidak membutuhkan foton.

Mereka hanya membutuhkan ATP, NADPH, dan karbon dioksida.

Jadi mari kita memahami apa yang terjadi di sini

sedikit lebih baik.

Jadi biarkan aku pergi ke mana saya memiliki beberapa

membersihkan ruang bawah sini.

Jadi kami mengalami reaksi cahaya kami.

Dan mereka memproduksi - saya hanya terakhir ini - menghasilkan beberapa

ATP dan menghasilkan beberapa dan NADPH.

Dan sekarang kita akan mengambil beberapa karbon dioksida dari

atmosfer.

Dan semua ini akan masuk ke - Aku akan menyebutnya cahaya

reaksi independen.

Karena reaksi gelap adalah menyesatkan.

Jadi reaksi independen cahaya, yang sebenarnya

Mekanisme ini disebut Siklus Calvin.

Dan itulah yang video ini benar-benar tentang.

Ini masuk ke dalam Siklus Calvin dan keluar muncul - apakah Anda

ingin menyebutnya PGAL - kita membicarakannya dalam pertama

video - atau G3P.

Ini adalah gliseraldehida 3-fosfat.

Ini adalah fosfogliseraldehida Mereka adalah sama persis

molekul, nama hanya berbeda.

Dan Anda bisa bayangkan sebagai sebuah rantai 3-karbon dengan

fosfat kelompok.

Dan kemudian ini kemudian dapat digunakan untuk membangun karbohidrat lainnya.

Anda menempatkan dua ini bersama-sama Anda bisa mendapatkan glukosa.

Anda mungkin ingat pada tahap pertama glikolisis, atau

pertama kalinya kami memotong molekul glukosa kita berakhir

dengan dua molekul fosfogliseraldehida.

Glukosa memiliki enam karbon.

Ini memiliki tiga.

Mari studi Siklus Calvin hanya dalam

sedikit lebih detail.

Jadi katakanlah keluar dari reaksi cahaya, katakanlah kita miliki -

baik mari kita mulai dengan enam dioksida karbon.

Jadi ini adalah independen dari reaksi cahaya.

Dan aku akan menunjukkan mengapa saya menggunakan angka-angka.

Saya tidak harus menggunakan angka-angka yang tepat.

Jadi katakanlah saya mulai dengan enam CO2s.

Dan aku bisa menulis CO2 karena kita benar-benar peduli

apa yang terjadi pada karbon.

Kami hanya dapat menulis sebagai karbon tunggal yang memiliki dua

oksigen di atasnya, yang saya bisa menggambar.

Tapi aku tidak akan menarik mereka sekarang.

Karena aku ingin benar-benar menunjukkan kepada Anda apa

yang terjadi pada karbon.

Mungkin aku harus menarik ini dalam kuning ini.

Hanya untuk menunjukkan hanya karbon.

Aku tidak menunjukkan Anda oksigen di sini.

Dan apa yang terjadi adalah CO2, enam CO2s, pada dasarnya

bereaksi dengan - dan saya akan berbicara sedikit tentang reaksi ini

dalam kedua - mereka bereaksi dengan enam molekul - dan ini

akan terlihat sedikit aneh bagi Anda - ini

molekul, Anda bisa menyebutnya RuBP.

Itu singkatan ribulosa bifosfat.

Kadang-kadang disebut ribulosa-1 5-bifosfat.

Dan alasan mengapa disebut itu adalah karena merupakan

5-karbon molekul.

Jadi, tiga, empat lima.

Dan memiliki fosfat pada karbon 1 dan 5.

Jadi ribulosa bifosfat.

Atau kadang-kadang, ribulosee-1 - biarkan aku menulis ini - itulah

pertama karbon.

5-bifosfat.

Kami memiliki dua fosfat.

Jadi itulah ribulosa-1 5-bifosfat.

Nama keren, tapi itu hanya sebuah rantai 5-karbon dengan 2

fosfat di atasnya.

Kedua bereaksi bersama.

Dan ini adalah penyederhanaan.

Kedua bereaksi bersama.

Ada lebih banyak terjadi di sini, tapi saya ingin Anda untuk mendapatkan

gambaran besar.

untuk membentuk, 12 molekul PGAL, dari fosfogliseraldehida atau

glyceraldihyde 3-fosfat PGAL, yang Anda dapat melihat sebagai

- itu memiliki tiga karbon dan kemudian memiliki gugus fosfat.

Dan hanya untuk memastikan kita akuntansi untuk karbon kami

benar, mari kita berpikir tentang apa yang terjadi.

Kami memiliki 12 orang-orang ini.

Anda dapat menganggap bahwa kita telah - 12 kali

3 - kita memiliki 36 karbon.

Sekarang tidak kita mulai dengan 36 karbon?

Yah kita telah 6 kali 5 karbon.

Itu 30.

Ditambah 6 di sini.

Jadi, ya.

Kami memiliki 36 karbon.

Mereka bereaksi satu sama lain untuk membentuk PGAL ini.

Obligasi atau elektron dalam molekul ini berada dalam lebih tinggi

keadaan energi dari elektron dalam molekul ini.

Jadi kita harus menambah energi agar

reaksi ini terjadi.

Ini tidak akan terjadi secara spontan.

Dan energi untuk reaksi ini, jika kita menggunakan

nomor 6 dan 6 di sini, energi dari reaksi ini adalah

akan datang dari 12 ATP - Anda bisa membayangkan 2 ATP untuk

setiap karbon dan setiap ribulosa

bifosfat, dan 12 NADPHs.

Aku tidak ingin membuat Anda bingung dengan - itu sangat

mirip dengan NADH, tapi saya tidak ingin membuat Anda bingung dengan

apa yang terjadi di dalam respirasi.

Dan kemudian ini meninggalkan sebagai 12 ADPs ditambah 12 kelompok fosfat.

Dan kemudian Anda akan harus ditambah 12 plus NADP.

Dan alasan mengapa hal ini merupakan sumber energi adalah karena

elektron dalam NADPH, atau Anda bisa mengatakan hidrogen dengan

elektron dalam NADPH, berada pada keadaan energi yang lebih tinggi.

Jadi ia pergi ke keadaan energi yang lebih rendah,

membantu mendorong reaksi.

Dan ATP saja, ketika mereka kehilangan gugus fosfat mereka,

elektron-elektron berada dalam keadaan energi yang sangat tinggi, mereka masuk

keadaan energi yang lebih rendah, membantu mendorong reaksi, membantu menempatkan

energi ke dalam reaksi.

Jadi kita memiliki 12 PGALs.

Sekarang alasan mengapa hal itu disebut Siklus Calvin - karena Anda dapat

bayangkan - kita mempelajari Siklus Kreb.

Siklus mulai menggunakan kembali hal.

Alasan mengapa ini disebut Siklus Calvin karena kita

kembali, sebenarnya, sebagian besar PGALs.

Jadi dari 12 PGALs, kita akan menggunakan 10 dari mereka untuk -

biarkan aku benar-benar melakukannya dengan cara ini.

Jadi kita akan memiliki 10 PGALs.

10 phosphoglyceraldehydes 10 PGALs kita akan gunakan untuk

menciptakan bifosfat ribulosa.

Dan menghitung bekerja.

Karena kita memiliki sepuluh molekul 3-karbon.

Itu 30 karbon.

Lalu kami memiliki enam 5-karbon molekul.

30 karbon.

Tapi ini, sekali lagi, akan mengambil energi.

Ini akan mengambil energi dari enam ATP.

Jadi Anda akan memiliki enam ATP dasarnya kehilangan mereka

fosfat kelompok.

Elektron masukkan energi yang lebih rendah

menyatakan, reaksi drive.

Dan Anda akan memiliki enam ADPs ditambah enam gugus fosfat

yang mendapatkan dirilis.

Dan Anda melihatnya sebagai sebuah siklus.

Tapi pertanyaannya adalah, baik wah saya menggunakan semua ini.

Apa yang harus saya keluar dari itu?

Yah saya hanya menggunakan 10 keluar dari 12.

Jadi aku punya 2 PGALs kiri.

Dan ini kemudian dapat digunakan - dan alasan mengapa saya menggunakan 6

dan 6 adalah agar saya mendapatkan 12 di sini.

Dan saya mendapatkan 2 di sini.

Dan alasan mengapa saya 2 di sini adalah karena 2 PGALs dapat

digunakan untuk membuat pada glukosa.

Yang merupakan molekul 6-karbon.

Rumus itu, kami sudah melihat sebelumnya, adalah C6H12O6.

Tetapi penting untuk diingat bahwa itu tidak harus hanya

menjadi glukosa.

Hal ini kemudian dapat pergi dan menghasilkan lagi dirantai

karbohidrat dan pati, apa pun yang

memiliki tulang punggung karbon.

Jadi ini dia.

Ini adalah reaksi gelap.

Kami mampu mengambil produk sampingan cahaya

reaksi, ATP dan NADHs - ada beberapa banyak ATP

ada - dan menggunakannya untuk memperbaiki karbon.

Hal ini disebut fiksasi karbon.

Ketika Anda mengambil karbon dalam bentuk gas dan anda menaruhnya

menjadi struktur yang solid, yang disebut fiksasi karbon.

Jadi melalui Siklus Calvin kami mampu memperbaiki karbon dan

energi berasal dari molekul-molekul yang dihasilkan dari

cahaya reaksi.

Dan tentu saja, itu disebut siklus karena kita menghasilkan

PGALs ini, beberapa dari mereka dapat digunakan untuk benar-benar menghasilkan

glukosa atau karbohidrat lain sementara kebanyakan dari mereka melanjutkan

untuk didaur ulang menjadi ribulosa bifosfat, yang sekali lagi

bereaksi dengan karbon dioksida.

Dan kemudian Anda mendapatkan siklus ini terjadi berulang-ulang.

Sekarang kita mengatakan itu tidak terjadi dalam kekosongan.

Sebenarnya jika Anda ingin mengetahui lokasi sebenarnya di mana ini

terjadi, ini semua terjadi di stroma.

Dan cairan di dalam kloroplas, tetapi di luar

thylacoid Anda.

Jadi di dalam stroma Anda, ini adalah tempat cahaya Anda independen

Reaksi sebenarnya terjadi.

Dan itu tidak hanya terjadi dengan ADP dan NADPH yang.

Sebenarnya ada enzim berukuran cukup layak atau protein

yang memfasilitasi hal itu.

Itu memungkinkan karbon dioksida untuk obligasi tertentu di

poin dan ribulosa bifosfat dan ATP untuk

bereaksi pada titik-titik tertentu, pada dasarnya mendorong kedua

orang untuk bereaksi bersama-sama.

Dan enzim itu, kadang-kadang disebut RuBisCo, aku akan memberitahu

mengapa ini disebut RuBisCo.

Jadi ini RuBisCo.

Jadi menggosok - biarkan aku kapitalisasi hak -

ribulosa bifosfat menggosok - bis - co - karboksilase.

Dan ini adalah apa yang tampak seperti.

Jadi itu adalah molekul protein enzim yang cukup besar.

Anda dapat membayangkan bahwa Anda memiliki ribulosa bifosfat Anda

ikatan pada satu titik.

Anda memiliki ikatan karbon dioksida Anda di titik lain.

Aku tidak tahu apa poin mereka.

ATP obligasi pada titik lain.

Bereaksi.

Yang membuat memutar hal dan berubah dengan cara tertentu untuk

membuat ribulosa bifosfat bereaksi dengan karbon dioksida.

NADPH mungkin bereaksi pada bagian lain.

Dan itulah yang memfasilitasi ini Siklus Calvin secara keseluruhan.

Dan Anda mungkin - saya katakan di sini - bahwa RuBP ini,

ini ribulosa-1 5-bisphophate.

RuBisCo ini, ini adalah singkatan ribulosa-1 5-bisphophate

karboksilase.

Saya tidak akan menulis itu semua, Anda bisa mencarinya.

Tapi itu hanya mengatakan, ini merupakan enzim yang digunakan untuk

bereaksi karbon dan ribulosa-1 5-bisphophate.

Tapi sekarang kita sudah selesai.

Kita sudah selesai dengan fotosintesis.

Kami mampu memulai dengan foton dan air untuk menghasilkan

ATP dan NADPH karena kami memiliki orang-elektron bersemangat, kita

memiliki chemiosmosis seluruh drive - yang memungkinkan

ATP sintase untuk menghasilkan ATP.

NADPH merupakan akseptor elektron terakhir.

Ini kemudian digunakan sebagai bahan bakar dalam Siklus Calvin, di

reaksi gelap.

Yang buruk bernama, itu harus disebut cahaya

independen reaksi.

Karena sebenarnya tidak terjadi dalam terang.

Anda mengambil bahan bakar dari reaksi cahaya dengan beberapa

karbon dioksida dan Anda dapat memperbaikinya dengan menggunakan Anda - saya suka menyebutnya

itu - enzim RuBisCo dalam Siklus Calvin.

Dan Anda berakhir dengan fosfogliseraldehida Anda yang

juga bisa disebut gliseraldehida Anda 3-fosfat,

yang kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan glukosa, yang kita semua

gunakan untuk makan dan bahan bakar tubuh kita.

Atau kita belajar dalam respirasi seluler, yang kemudian dapat

diubah menjadi ATP ketika kita membutuhkannya.