Кальвин Циклі. Биология, 11 сынып, қосымша материал.

Фотосинтездің С3- жолы (Кальвин цикілі).

• Циклдің 1 өнімі 2 триоза молекуласы (С₃ - ФГҚ) түзіледі, сондықтан С₃ циклі деп аталды.
• 3 кезеңнен тұрады: карбоксилдену, тотықсыздану және регенерация.

1 кезеңде Р-1,6-Ф екі молекула ФГҚ тұзеді, оны Р-1,5-Ф карбоксилаза катализдейді

2 кезеңде - ФГҚ АТФ және НАДФН көмегімен 2 молекула ФГА түзіледі, бұл негігі реакция, АТФ қажет.

3 кезеңде - бірнеше реакциядан тұрады,

Р-1,5-Ф қайта өзінің қалпына келеді. АТФ қажет. ФДОА ФГА альдолаза ферментінің көмегімен қосылып, фруктозо-1,6дифосфатты пайда етеді. Ол дефосфорланып, Ф-6-Ф айналады.

Кальвин циклінің алғашқы реакциясы сырттан енген СО2-нің Д-рибулозо-1,5-дифосфатпен реакциялануынан басталады; нәтижесінде 3-фосфоглицерин қышқылының (3-ФГК,) екі молекуласы пайда болады. Бұл реакцияны рибулозо-1,5-дифосфаткарбоксилаза (РуДФ-кар-боксилаза) ферменті катализдейді. Реакцияда көрсетілгендей, рибулозодифосфат алдымен таутомерленіп, енолдық күйге ауысады, содан соң көміртегінің екінші атомы арқылы карбоксилденеді. Пайда болған 3-ФГҚ фосфорланып 1,3-дифосфоглицерин қышқылына (1,3—ДФГҚ) айналады. Бұл фосфорлану фотосинтездің жарық сатысында синтезделген АТФ-тың есесінен жүзеге асады. Осы реакцияны фосфоглицераткиназа ферменті катализдейді. Одан соң, 1,3-ДФГҚ фотосинтездің жарық сатысының өнімі НАДФН-тың қатысуымен тотықсызданып 3-фосфоглицеральдегидке айналады. Реакцияны цитоплазмалық, НАД- пен байланысқан глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназа ферменті катализдейді. Фосфоглицеральдегид молекулалары Кальвин циклінде төрт түрлі бағытта өзгерістерге ұшырайды. Олардың біріншісі төмендегі реак-циядағыдай 3-ФГА изомерленіп дигидроксиацетонфосфатқа (ДГАФ) айналуы. Бұл реакция триозофосфатизомераза ферментінің қатысуымен жүзеге асады. Кальвин цикліндегі реакциялардың ара қатынасы. Осы циклде көмірсулардың қалайша пайда болатынын түсіну үшін ондағы реак-циялардың ара қатынастарын салыстыру қажет.  Фотосинтездің жалпы теңдеуінен гексозаның бір молекуласы құрылу үшін алты молекула CO2 қажет екендігі белгілі. Сондықтан Кальвин цикліне 6 молекула СО2 енгізіп, гексозаның бір молекуласы қандай жолдармен пайда болатынын қарастырған жөн: Ол үшін СО2-нің акцепторы рибулозо-1,5-дифосфаттың да 6 молекуласы қажет. Демек, реакция нәтижесінде 3-фосфоглицерин қышқылының 12 молекуласы пайда болып, 12 молекула АТФ-тың есесінен фосфорланып — 1,3-дифосфоглицерин қышқылының 12 молекуласына айна-лады. Одан соң НАДФН-тың 12 молекуласы есесінен тотықсызданып, 3-фосфоглицерин альдегидінің (ФГА) 12 молекуласына айналады.