卡尔文循环到底和光和作用有什么区别和联系呢?
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/05 14:38:18
卡尔文循环到底和光和作用有什么区别和联系呢?
卡尔文循环到底和光和作用有什么区别和联系呢?
卡尔文循环到底和光和作用有什么区别和联系呢?
①光合作用以CO2、H2O为原料,而呼吸作用的反应物为淀粉、己糖等有机物以及O2;②光合作用的产物是己糖、蔗糖、淀粉等有机物和O2,而呼吸作用的产物是CO2和H2O;③光合作用把光能依次转化为电能、活跃化学能和稳定化学能,是贮藏能量的过程,而呼吸作用是把稳定化学能转化为活跃化学能,是释放能量的过程;④在光合过程中进行光合磷酸化反应,在呼吸过程中进行氧化磷酸化反应;⑤光合作用发生的部位是在绿色细胞的叶绿体中,只在光下才发生,而呼吸作用发生在所有生活细胞的线粒体、细胞质中,无论在光下、暗处随时都在进行.
(2) 光合作用与呼吸作用的联系:①两个代谢过程互为原料与产物,如光合作用释放的O2可供呼吸作用利用,而呼吸作用释放的CO2也可被光合作用所同化;光合作用的卡尔文循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反对应的关系,它们有多种相同的中间产物(如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P等),催化诸糖之间相互转换的酶也是类同的.②在能量代谢方面,光合作用中供光合磷酸化产生ATP所需的ADP和供产生NADPH所需的NADP+,与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的,它们可以通用.
卡尔文循环;
定义
从卡尔文循环中所直接制造出来的碳水化合物并不是葡萄糖,而是一种称为glyceraldehyde 3-phosphate (G3P)的三碳糖。为了要合成一摩尔这种碳,整个循环过程必须发生三次的取代作用,固定三摩尔二氧化碳。当我们在追踪循环的每一个步骤时,就是要注意这三摩尔二氧化碳在整个反应过程中的变化情形。
[编辑本段]生物意义
卡尔文循环...
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卡尔文循环;
定义
从卡尔文循环中所直接制造出来的碳水化合物并不是葡萄糖,而是一种称为glyceraldehyde 3-phosphate (G3P)的三碳糖。为了要合成一摩尔这种碳,整个循环过程必须发生三次的取代作用,固定三摩尔二氧化碳。当我们在追踪循环的每一个步骤时,就是要注意这三摩尔二氧化碳在整个反应过程中的变化情形。
[编辑本段]生物意义
卡尔文循环是光合作用中暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是,把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定,会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。后者在光反应中生成的NADPH+H还原,此过程需要消耗ATP。产物是3-磷酸丙糖。后来经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化,最后在生成一个1,5-二磷酸核酮糖,循环重新开始。循环运行六次,生成一分子的葡萄糖。
[编辑本段]过程
碳的固定
卡尔文将每个个别的CO2附着在一个称为ribulose-1,5-bisphosphate(简称 RuBP)的五碳糖上以合并之。催化起始步骤的酶是RuBP carboxylase(1,5-二磷酸核酮糖羧化酶),或 rubisco。(这是在叶绿体中最丰富的蛋白质,而且也可能是地球上最丰富的蛋白质)这个反应的产物是一种含六个碳而且非常不稳定的中间产物,其立即就会分裂为二摩尔的3-phosphoglycerate。
磷酸甘油醛(G3P(PGAL))的合成
每摩尔的3-phosphoglycerate接收一个额外的磷酸盐基,接着有一种酶会将此磷酸盐基转换为ATP。然后,一由NADPH所捐出的电子对3-bisphosphoglycerate 变成G3P (glyceraldehyde-3-phosphate)。非常明确地,由NADPH而来的电子减少了3-phosphoglyce-rate中的carboyxl group而形成了G3P中的carbonyl group,如此可驻留更多的位能。G3P 是一种糖类——由葡萄糖经过糖原酵解而分裂所产生的三碳糖。注意,每三摩尔的CO2就可产生六摩尔的G3P,但是只有一摩尔的这种三碳糖能够真正被获得。循环一开始是以具有15个碳的价值的碳水合化物去形成三摩尔的五碳糖RuBP。现在具有18个碳的价值的碳水化合物形成了六摩尔的G3P,一摩尔脱离了循环而被植物细胞所使用,但是其他的五摩尔则必须被回收以形成三摩尔的RuBP。
CO2接收物的再形成
在一连串复杂的反应中,此五摩尔G3P的碳的骨架在Calvin cycle的最后一个步骤被重新分配为三摩尔的RuBP。为了完成这个步骤,此循环多耗费了三摩尔的ATP,然后现在RuBP又准备好了要再度接收CO2,整个循环又可以继续。在合成一摩尔G3P方面,卡尔文总共需消耗九摩尔的ATP和六摩尔的 NADPH,然后借助光反应可再补充这些ATP和NADPH。G3P是Calvin cycle中的副产品,然后又成为整个新陈代谢步骤的起动物质,以合成其他的有机化合物,包括葡萄糖和其他碳水化合物。既不是单独的光反应也不是单独的卡尔文循环就可以利用CO2来制造葡萄糖。光合作用是一种在完整的叶绿体中会自然发生的现象,而且叶绿体整合了光合作用的两个阶段。
光合作用:
①光合作用以CO2、H2O为原料,而呼吸作用的反应物为淀粉、己糖等有机物以及O2;②光合作用的产物是己糖、蔗糖、淀粉等有机物和O2,而呼吸作用的产物是CO2和H2O;③光合作用把光能依次转化为电能、活跃化学能和稳定化学能,是贮藏能量的过程,而呼吸作用是把稳定化学能转化为活跃化学能,是释放能量的过程;④在光合过程中进行光合磷酸化反应,在呼吸过程中进行氧化磷酸化反应;⑤光合作用发生的部位是在绿色细胞的叶绿体中,只在光下才发生,而呼吸作用发生在所有生活细胞的线粒体、细胞质中,无论在光下、暗处随时都在进行。
(2) 光合作用与呼吸作用的联系:①两个代谢过程互为原料与产物,如光合作用释放的O2可供呼吸作用利用,而呼吸作用释放的CO2也可被光合作用所同化;光合作用的卡尔文循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反对应的关系,它们有多种相同的中间产物(如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P等),催化诸糖之间相互转换的酶也是类同的。②在能量代谢方面,光合作用中供光合磷酸化产生ATP所需的ADP和供产生NADPH所需的NADP+,与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的,它们可以通用。
收起
光合作用即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。
卡尔文循环是光合作用中暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子...
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光合作用即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。
卡尔文循环是光合作用中暗反应的一部分。反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段: 羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上。此过程称为二氧化碳的固定。这一步反应的意义是,把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还原。但这种六碳化合物极不稳定,会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。后者在光反应中生成的NADPH+H还原,此过程需要消耗ATP。产物是3-磷酸丙糖。后来经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环。剩下的五个碳原子经一些列变化,最后在生成一个1,5-二磷酸核酮糖,循环重新开始。循环运行六次,生成一分子的葡萄糖。
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