Over Coach Inloggen Begin met lezen

Biologie · Begrippenlijst

Wat is Koolstofvastlegging?

Definitie 14.8 Universitaire biologie — jaar 1 · Hoofdstuk 14 — Fotosynthese en autotrofie

De calvincyclus in het stroma legt CO2\mathrm{CO_2} in drie fasen tot suiker vast. Vastlegging: rubisco (ribulosebisfosfaat carboxylase/oxygenase) voegt CO2\mathrm{CO_2} toe aan ribulose-1,5-bisfosfaat (RuBP, vijf koolstoffen), en het product met zes koolstoffen splitst meteen in twee moleculen 3-fosfoglyceraat (3-PGA, drie koolstoffen). Reductie: elk 3-PGA wordt door ATP gefosforyleerd en door NADPH gereduceerd tot glyceraldehyde-3-fosfaat (G3P), de eerste suiker. Regeneratie: vijf van elke zes G3P worden, ten koste van ATP, weer tot drie RuBP herschikt, en één G3P verlaat de cyclus als het netto product. De stoichiometrie voor één G3P (drie koolstoffen) is

3 CO2+9 ATP+6 NADPH+6 H+→G3P+9 ADP+8 Pi+6 NADP+;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^+} ;

twee G3P maken één glucose: 18 18\, ATP en 12 NADPH12\,\mathrm{NADPH} per glucose.

De calvincyclus voor drie moleculen CO_2: drie RuBP vastgelegd tot zes 3-PGA, gereduceerd tot zes G3P, waarvan er één vertrekt en vijf de drie RuBP herstellen. De koolstof blijft bij elke stap behouden (15 + 3 = 18 = 3 + 15).
De calvincyclus voor drie moleculen CO2\mathrm{CO_2}: drie RuBP vastgelegd tot zes 3-PGA, gereduceerd tot zes G3P, waarvan er één vertrekt en vijf de drie RuBP herstellen. De koolstof blijft bij elke stap behouden (15+3=18=3+1515 + 3 = 18 = 3 + 15).
Melvin Calvin (1911–1997), die met Benson de weg van de koolstof van CO_2 tot suiker volgde met radioactieve koolstof en papierchromatografie. Foto: Lawrence Berkeley Laboratory, publiek domein.
Melvin Calvin (1911–1997), die met Benson de weg van de koolstof van CO2\mathrm{CO_2} tot suiker volgde met radioactieve koolstof en papierchromatografie. Foto: Lawrence Berkeley Laboratory, publiek domein.

Voorbeelden

Voorbeeld 14.7 (Cyclische en niet-cyclische stroom)

De lineaire weg van water naar NADPH levert per O2\mathrm{O_2} twee NADPH en ongeveer drie ATP; de calvincyclus heeft precies een verhouding van drie ATP op twee NADPH nodig, en het overige werk van de chloroplast vraagt meer ATP. Wanneer er ATP tekortschiet, keren elektronen van ferredoxine terug naar plastochinon in plaats van naar NADP+\mathrm{NADP^+} te gaan (cyclische fotofosforylering): PSI alleen, dat protonen pompt en ATP maakt zonder zuurstof of NADPH. De twee werkwijzen worden op de vraag afgestemd.

Lees in het hoofdstuk →

Verwante begrippen