Sản phẩm đầu tiên trong chu trình calvin

Chu trình Canvin là không thể thiếu trong quá trình quang hợp của thực vật, đặc biệt là thực vật c3. Vậy sản phẩm của chu trình Canvin là gì? Chu trình Canvin là gì? Hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu câu trả lời qua bài viết về chu trình Canvin dưới đây nhé.

Nội dung chính

Show

Khái niệm chu trình Canvin
Sản phẩm của chu trình Canvin
Các giai đoạn của chu trình Canvin
Giai đoạn cố định 𝐶𝑂2
Giai đoạn khử
Giai đoạn tái tạo chất nhận
Một số điều cần biết chu trình Canvin
Sản phẩm quang hợp đầu tiên của chu trình Canvin là:
Sản phẩm đầu tiên của chu trình Canvin là chất nào sau đây?
Video liên quan

Mục Lục

Khái niệm chu trình Canvin

Chu trình Canvin được đưa ra bởi một nhà khoa học người Mỹ vào năm 1951. Vì thế, người ta đã lấy tên của ông để đặt cho chu trình.
Chu trình Canvin hay còn được gọi là chu trình c3. Chu trình gồm một chuỗi các phản ứng oxi hóa khử diễn ra ở lục lạp. Đây là một giai đoạn trong quá trình quang hợp ở thực vật c3, và người ta còn biết đến với tên gọi phổ biến hơn là pha tối.

Vậy tại sao chu trình Canvin lại được gọi là pha tối? Bởi toàn bộ hoạt động của giai đoạn pha tối diễn ra dưới điều kiện không cần ánh sáng. Tức là dù không có ánh sáng trực tiếp nhưng cây vẫn có thể quang hợp. Đây là một giai đoạn quan trọng trong quá trình quang hợp, tuy nhiên, sản phẩm của chu trình Canvin là gì?

Sản phẩm đầu tiên trong chu trình calvin

Sản phẩm của chu trình Canvin

Sản phẩm của chu trình Canvin được tạo ra sau khi kết thúc toàn bộ quá trình đó là cacbohidrat. Tuy nhiên, trong khi thực hiện chu trình, vẫn có một số sản phẩm tạm thời được tao ra, đó là 2 phân tử glycerandehit-3-photphat (gọi tắt là G3P), 3 ADP và 2NADP+.

Tuy nhiên, đây chỉ là những sản phẩm tạm thời, bởi chúng sẽ tiếp tục được sử dụng cho các giai đoạn tiếp theo của chu trình này. Vậy các sản phẩm đó được dùng thế nào? Hãy cùng khám phá các giai đoạn của chu trình Canvin nhé.

Các giai đoạn của chu trình Canvin

Chu trình Canvin gồm mấy giai đoạn? Chu trình Canvin ở thực vật được chia thành 3 giai đoạn chính.

Giai đoạn cố định 𝐶𝑂2

Giai đoạn cố định 𝐶𝑂2 hay còn gọi là giai đoạn cacboxyl hóa. Lúc này, chất nhận đầu tiên là riboluzo-1,5 đi photphat (viết tắt là ri1,5DP) sẽ kết hợp với cacbonic (𝐶𝑂2) để tạo ra một hợp chất 6C. Tuy nhiên, chúng ta cần lưu ý, trong giai đoạn này, riboluzo-1,5 đi photphat là chất nhận đầu tiên những cũng là duy nhất của cả quá trình.

Do 6C là một hợp chất kém bền, nên sau khi được tạo ra, nó sẽ ngay lập tức bị phân hủy thành 2 hợp chất 3C, viết tắt là APG.

Ta có thể khái quát quá trình như sau:

𝑅𝑖1,5𝐷𝑃+𝐶𝑂2→𝐴𝑃𝐺

Giai đoạn khử

Giai đoạn tiếp theo trong chu trình Canvin là giai đoạn khử. Lúc này, các axit phosphoglixeric (APG) – sản phẩm của gian đoạn cố định 𝐶𝑂2 sẽ bị khử thành aldehit phosphoglixeric (AlPG), ATP. Đồng thời, giai đoạn khử cũng sẽ có sự tham gia của NADPH – sản phẩm của pha sáng.

Tiếp theo, một phần AlPG sẽ tách ra khỏi chu trình và kết hợp với một phân tử triozon khác. Sản phẩm của quy trình này là 𝐶6𝐻12𝑂6. Cuối cùng từ đó tạo ra các axit amin và tinh bột.

Giai đoạn tái tạo chất nhận

Giai đoạn cuối cùng trong chu trình Canvin là giai đoạn tái tạo chất nhận ban đầu là riboluzo-1,5 đi photphat (ri1,5DP). Lúc này, các AlPG còn sót lại sẽ sẽ phục hồi ri1,5DP và kết thúc chu trình Canvin.

Sản phẩm đầu tiên trong chu trình calvin

Một số điều cần biết chu trình Canvin

Chu trình Canvin hay chính là pha tối ở quá trình quang hợp của thực vật c3 diễn ra trong điều kiện không có ánh sáng. Đây là chu trình giải phòng ra 𝐶𝑂2 để tổng hợp năng lượng, và chủ yếu là 𝐶6𝐻12𝑂6 cùng các loại đường như như tinh bột, saccarozơ hay xenlulozơ. Sản phẩm của chu trình Canvin sẽ phụ thuộc vào nhu cầu của từng loài thực vật.

Đây cũng là lý do vì sao vào buổi tối, khi đứng dưới các cây to ta thường cảm thấy khó thở. Vì lúc này cây đang thực hiện chu trình Canvin nên giải phóng ra một lượng lớn 𝐶𝑂2, tạo cảm giác khó chịu khi hít thở.

Có thể bạn quan tâm

Quy trình của kỳ thi Seba HSLC 2023 ở Assam là gì?
Cung hoàng đạo nào may mắn trong tình yêu 2023
Xu hướng trang trí hàng đầu cho năm 2023 là gì?
Nhóm ưu tiên 2 được cộng bao nhiêu điểm?
Có bao nhiêu câu hỏi khách quan trong Bihar Board 2023

Sản phẩm đầu tiên của chu trình là hợp chất 3C. Vì thế,các loài cây thực hiện chu trình này đều được gọi là thực vật C3. Đây là loài thực vật phổ biến trên thế giới và có thể dễ dàng bắt gặp như các loại rêu, hay những cây gỗ lớn.

Sản phẩm đầu tiên trong chu trình calvin

Ngoài ra ta cần cần lưu ý, để tạo ra một phân tử 𝐶6𝐻12𝑂6, pha sáng cần đưa tới 12𝑁𝐷𝑃𝐻+18𝐴𝑇𝑃+11𝐻20. Đặc biệt, với giai đoạn tái tạo chất nhận tưởng chứng như khá ngắn, nhưng thực chất ,để có thể tạo ra chất nhận riboluzo-1,5 đi photphat sẽ phải trải quan 9 phản ứng được xúc tác bởi các enzym khác nhau trong stroma. Đây là một chuỗi phản ứng phức tạp và cần nhiều thời gian.

Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về chu trình Canvin và sản phẩm của chu trình Canvin rồi. Đây là một chu trình có ý nghĩa quan trọng đối với việc quang hợp của thực vật nói riêng và hoạt động sống của cây nói chung.

Hy vọng qua bài viết này, chúng ta đã hiểu rõ hơn về chu trình Canvin. Nếu có bất cứ thắc mắc gì về sản phẩm của chu trình canvin, hãy để lại nhận xét phía dưới, chúng mình sẽ cùng nhau tìm hiểu và trao đổi nhé!

Sản phẩm quang hợp đầu tiên của chu trình Canvin là:

A. RiDP (ribulôzơ – 1,5 – điphôtphat).

B. AlPG (anđêhit phootpho glixêric).

C. APG (axit phốtpho glixêric).

D. AM (axit malic).

Sản phẩm đầu tiên của chu trình Canvin là chất nào sau đây?

A. ATP, NADPH.

B. APG (axit phôtphoglixêric).

C. ALPG (anđêhit phôtphoglixêric).

RiDP (ribulôzơ – 1,5- điphôtphat).

Chu trình Calvin (còn được gọi là chu trình Calvin–Benson-Bassham; chu trình khử pentose phosphat; chu trình C3 hay chu trình CBB) là một chuỗi các phản ứng hóa sinh thuộc dạng oxy hóa khử diễn ra theo chu kì trong chất nền của lục lạp ở thực vật hay các sinh vật có khả năng quang hợp. Trong thực vật, chu trình Calvin còn được gọi là “pha tối” của toàn bộ quá trình quang hợp vì nó diễn ra trong môi trường không cần ánh sáng chiếu trực tiếp vào (trong khi đó quá trình hấp thu ánh sáng bởi chlorophyll được gọi là pha sáng).

Sơ đồ chu trình Calvin

Trong chu trình này, năng lượng (dưới dạng ATP và NADPH) mà thực vật hấp thu được trong ánh sáng sẽ sử dụng để biến lượng CO2 hấp thu được thành các phân tử đường tỉ như glycerandehit-3-phosphat (G3P) và glucose. Nói cách khác, năng lượng dưới dạng ATP và NADPH sẽ được chuyển sang tích trữ trong liên kết hóa học của các đường này.

Chu trình này được tìm ra bởi ba nhà khoa học thuộc Đại học California, Berkeley là Melvin Calvin, James Bassham và Andrew Benson[1] bằng phương pháp sử dụng đồng vị phóng xạ của cacbon là 14C. Nó là một trong những Phản ứng không phụ thuộc vào ánh sáng sử dụng trong việc cố định cacbon.

Sản phẩm tức thời của 1 chu trình Calvin là 2 phân tử glycerandehit-3-phosphat (G3P), 3 ADP, và 2 NADP+ (ADP and NADP+ không hẳn là “sản phẩm”. Chúng lại được dùng trong pha sáng của quang hợp để sản sinh NADPH và ATP). Mỗi phân tử G3P bao hàm 3 cacbon. Để cho chu trình Calvin tiếp tục hoạt động, RiDP (ribulose 1,5-diphosphat) phải được tái sản sinh. Vì vậy, 5 trong số 6 cacbon trong 2 phân tử G3P sẽ được “đầu tư” vào 1 chu trình mới và kết quả là số “lãi” sinh ra trong mỗi chu trình Calvin là 1 cacbon. Điều này có nghĩa là, để tạo ra 1 phân tử G3P (3 cacbon) hoàn chỉnh cần đến 3 chu trình và con số này là 6 đối với một phân tử đường glucose (6 cacbon). Sản phẩm của chu trình Calvin có thể được chuyển hóa thành các loại chất đường bột khác như tinh bột, sucroza, xenluloza, tùy vào nhu cầu của thực vật.[2]

Pha 1: Cố định carbon.

Chu trình Calvin cố định
CO
2
{\displaystyle {\ce {CO2}}}
bằng cách gắn chúng với phân tử ribulose 1,5-diphosphat (RiDP) dưới tác dung của enzyme xúc tác Rubisco. Sau đó tạo nên một phân tử trung gian 6-carbon nhưng vì không ổn định nên nó phân thành 2 phân tử 3 – carbon (3-phosphoglycerate). Vì chất cố định
CO
2
{\displaystyle {\ce {CO2}}}
đầu tiên là 1 phân tử có 3 carbon nên chu trình Calvin còn có một tên gọi khác là chu trình C3.

Pha 2: Pha khử.

Mỗi phân tử 3-phosphoglycerate đều được nhận thêm một nhóm phosphate từ ATP nên biến thành 1,3 bisphosphoglycerate.

Sau đó 1,3 bisphosphoglycerate nhận thêm 1 đôi electron từ NADPH (được tổng hợp từ pha sáng) biến thành glyceraldehide-3-phosphate (G3P) còn NADPH trở thành
NADP
+
{\displaystyle {\ce {NADP+}}}
sẽ được quay trở về pha sáng tái tạo lại NADPH tại cuối chuỗi chuyền electron.

Trong một chu trình Calvin hoàn chỉnh thì cần sự tham gia của 3 phân tử
CO
2
{\displaystyle {\ce {CO2}}}
và sau 1 loạt các phản ứng sẽ tạo nên 6 G3P. Trong 6 phân tử G3P này chỉ có 1 phân tử ra khỏi chu trình để tế bào cây sử dụng (tổng hợp glucose) còn 5 phân tử còn lại phải được quay vòng để tái sinh chất nhận RiDP.

Pha 3: Pha tái sinh chất nhận (RiDP).

Trong loạt phản ứng, khung carbon của 5 phân tử G3P được sắp xếp lại nhờ 3 phân tử ATP và tạo nên 3 phân tử RiDP để chuẩn bị nhận trở lại nhận 3 phân tử
CO
2
{\displaystyle {\ce {CO2}}}
và 1 chu trình Calvin mới lại được bắt đầu.

Phản ứng phụ thuộc vào ánh sáng
Phản ứng không phụ thuộc vào ánh sáng
Chu trình Krebs
Hô hấp sáng
Thực vật C4
Thực vật CAM
Thực vật C3
Cố định đạm

Chú thích

^
Bassham J, Benson A, Calvin M (1950). “The path of carbon in photosynthesis”

(PDF)

. J Biol Chem. 185 (2): 781–7. PMID 14774424. Bản gốc

(PDF)

lưu trữ ngày 19 tháng 2 năm 2009 .
^
Russell, Wolfe et al.Biology: Exploring the Diversity of Life.Toronto:Nelson College Indigenous,1st ed, Vol. 1, 2010, pg 151

Sách tham khảo

Bassham JA (2003). “Mapping the carbon reduction cycle: a personal retrospective”. Photosyn. Res. 76 (1–3): 35–52. doi:10.1023/A:1024929725022. PMID 16228564.
Diwan, Joyce J. (2005). “Photosynthetic Dark Reaction”. Biochemistry and Biophysics, Rensselaer Polytechnic Institute. Bản gốc lưu trữ ngày 16 tháng 3 năm 2005 .
Portis, Archie; Parry, Martin (2007). “Discoveries in Rubisco (Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase): a historical perspective”
(PDF)

. Photosynthesis Research. 94 (1): 121–143. doi:10.1007/s11120-007-9225-6. PMID 17665149. Bản gốc

(PDF)

lưu trữ ngày 12 tháng 3 năm 2012 Bản mẫu:Inconsistent citations