Calvin-Zyklus

Beim Calvin-Zyklus wird die durch Lichtreaktion in der Photosynthese der Pflanze als ATP gewonnene Energie in der so genannten Dunkelreaktion zur Bildung von Kohlenhydraten genutzt. Dabei wird Kohlendioxid in mehreren enzymatischen Teilschritten reduziert. Der Prozess läuft im Stroma der Chloroplasten ab und wurde vom amerikanischen Biochemiker Melvin Calvin entdeckt.

Der erste Schritt des Calvin-Zyklus besteht aus der Übertragung von CO₂ auf Ribulose-1,5-bisphosphat als Akzeptormolekül.

[[BILD: 1. Schritt kommt noch]]

Die CO₂-Gruppe wird an C-2 der Ribulose gebunden und es entsteht eine enzymgebundene hypothetische 3-oxo-Säure als Zwischenstufe. Diese Zwischenstufe wird durch Wasser in zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat gespalten. Diese Verbindung tritt auch beim Abbau der Glucose während der Glykolyse auf. Die folgenden Schritte werden durch Enzyme katalysiert, die auch an der Glykolyse beteiligt sind und nun die Rückreaktion durchführen. Zunächst wird dabei das eben gewonnene 3-Phosphoglycerat zu 3-Phosphoglycerinaldehyd reduziert. Bei diesem Schritt wird Energie in Form von ATP benötigt. Das benötigte ATP stammt aus der Lichtreaktion der Photosynthese, der benötigte Wasserstoff in Form von NADPH+H⁺ stammt ebenfalls daraus.

Die anschließenden Reaktionen von 3-Phosphoglycerinaldehyd zur Glucose benötigen keine weitere Zufuhr von Energie. Das kurz vor Ende entstehende Fructose-6-phosphat wird zum Teil wiederverwendet um neues Ribulosebisphosphat zu bilden und damit den Kreislauf zu schließen.

[[BILD: Schema des Calvin-Zyklus kommt noch]]

Siehe auch: Glukose-Stoffwechsel