कार्बन स्थिरीकरण क्या है? — जीवविज्ञान

परिभाषा 14.8 विश्वविद्यालय जीवविज्ञान — वर्ष 1 · अध्याय 14 — प्रकाश-संश्लेषण और स्वपोषण

पीठिका का कैल्विन चक्र $\mathrm{CO_2}$ को तीन चरणों में शर्करा में स्थिर करता है। स्थिरीकरण: RuBisCO (राइबुलोस बिसफ़ॉस्फ़ेट कार्बोक्सिलेज़/ऑक्सीजनेज़) $\mathrm{CO_2}$ को राइबुलोस-1,5-बिसफ़ॉस्फ़ेट (RuBP, पाँच कार्बन) से जोड़ता है, और छह-कार्बन वाला उत्पाद तुरंत 3-फ़ॉस्फ़ोग्लिसरेट के दो अणुओं (3-PGA, तीन कार्बन) में टूट जाता है। अपचयन: हर 3-PGA का ATP से फ़ॉस्फ़ोरिलीकरण होता है और NADPH से अपचयन, जिससे ग्लिसरैल्डिहाइड-3-फ़ॉस्फ़ेट (G3P), यानी पहली शर्करा बनती है। पुनर्जनन: हर छह में से पाँच G3P, ATP की क़ीमत पर, फिर से तीन RuBP में सजा दिए जाते हैं, और एक G3P शुद्ध उत्पाद के रूप में चक्र से निकल जाता है। एक G3P (तीन कार्बन) के लिए रससमीकरणमिति यह है

3\,\mathrm{CO_2} + 9\,\mathrm{ATP} + 6\,\mathrm{NADPH} + 6\,\mathrm{H^+} \to \text{G3P} + 9\,\mathrm{ADP} + 8\,\mathrm{P_i} + 6\,\mathrm{NADP^+} ;

दो G3P एक ग्लूकोज़ बनाते हैं: प्रति ग्लूकोज़ $18\,$ ATP और $12\,\mathrm{NADPH}$ ।

CO_2 के तीन अणुओं के लिए कैल्विन चक्र: तीन RuBP छह 3-PGA में स्थिर, छह G3P में अपचयित, जिनमें से एक निकल जाता है और पाँच तीनों RuBP का पुनर्जनन करते हैं। कार्बन हर चरण पर संरक्षित है (15 + 3 = 18 = 3 + 15)। — $\mathrm{CO_2}$ के तीन अणुओं के लिए कैल्विन चक्र: तीन RuBP छह 3-PGA में स्थिर, छह G3P में अपचयित, जिनमें से एक निकल जाता है और पाँच तीनों RuBP का पुनर्जनन करते हैं। कार्बन हर चरण पर संरक्षित है ( $15 + 3 = 18 = 3 + 15$ )।

मेल्विन कैल्विन (1911–1997), जिन्होंने बेन्सन के साथ रेडियोसक्रिय कार्बन और काग़ज़ वर्णलेखन से CO_2 से शर्करा तक कार्बन का पथ खोजा। छायाचित्र: लॉरेंस बर्कली प्रयोगशाला, सार्वजनिक अधिकार-मुक्त। — मेल्विन कैल्विन (1911–1997), जिन्होंने बेन्सन के साथ रेडियोसक्रिय कार्बन और काग़ज़ वर्णलेखन से $\mathrm{CO_2}$ से शर्करा तक कार्बन का पथ खोजा। छायाचित्र: लॉरेंस बर्कली प्रयोगशाला, सार्वजनिक अधिकार-मुक्त।

उदाहरण

उदाहरण 14.7 (चक्रीय और अचक्रीय प्रवाह)

जल से NADPH तक का रैखिक पथ प्रति $\mathrm{O_2}$ दो NADPH और लगभग तीन ATP देता है; कैल्विन चक्र को ठीक तीन ATP से दो NADPH का अनुपात चाहिए, और हरितलवक के दूसरे कामों को और ATP चाहिए। जब ATP कम पड़ता है, तब फ़ेरेडॉक्सिन के इलेक्ट्रॉन $\mathrm{NADP^+}$ पर जाने के बजाय प्लास्टोक्विनोन पर लौट आते हैं (चक्रीय प्रकाशफ़ॉस्फ़ोरिलीकरण): अकेला PSI, प्रोटॉन पंप करता और ATP बनाता, बिना ऑक्सीजन या NADPH के। दोनों ढंग माँग के अनुसार संतुलित रहते हैं।

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