Die Synthese von Glukose findet im Stroma des Chloroplasten statt. Dabei werden die energiereichen Produkte der Lichtreaktion verbraucht.

Worum gehts?

Wie entsteht im Stroma des Chloroplasten aus Kohlendioxid Traubenzucker?

CALVIN-BENSON-Zyklus- Kreislaufprozeß in drei Phasen

1. Fixierung von CO₂ (Carboxylierende Phase)

• Enzym: Ribulose-1,5-bis-phosphat-Carboxylase

• Bindung des aufgenommenen CO₂ an den Akzeptor Ribulose-1,5-bisphosphat (C5-Körper)
• es bildet sich eine instabile Verbindung (C6-Körper), die in 3-Phosphoglycerat mit der Carboxylgruppe -COOH (C3-Körper) zerfällt

2. Reduktion zum Zucker (reduzierende Phase)

• Reduktion von 3-Phosphoglycerat zu Glyzerinaldehyd-3-phosphat (Triosephosphat) unter Mitwirkung von NADPH + H⁺ und ATP aus der Lichtreaktion
• Stufe der Kohlenhydrate ist erreicht

3. Regenerierende Phase und Glukosebildung

• Rückbildung des Kohlendioxidakzeptors (Ribulose-1,5-bis-phosphat) aus dem Glyzerinaldehyd-3-phosphat:
  1. Stoffgewinn Glukose: 2 Moleküle Glyzerinaldehyd-3-phosphat (Triosephosphat: C3-Körper) werden zu Fructose-1,6-bis-phosphat (C6-Körper aus 2 Molekülen Triosephosphat von 12, die übrigen 10 C3-Körper werden zum Akzeptor);
     sofortige Umwandlung des Fructose-1,6-bisphosphat zu Glukose (Saccharose, Speicherstärke)
  2. die übrigen 10 Triosephosphate (C3-Körper) werden über mehrere Schritte zu C5-Zuckern, die mit ATP zu Ribulose-1,5-bisphosphat umgesetzt werden (Regeneration des Akzeptors unter Energieverbrauch)

Punktlandung

6CO₂+ 6C5-Körper (Akzeptor) -> 6 instabile C6-Körper die in 12C3-Körper zerfallen -> davon werden 10 C3-Körper zu 6 C5-Körpern (Akzeptor) und 2 C3-Körper werden zu einem C6-Körper (Glukose) umgebaut.

Bilanz

6CO₂ + 12NADPH + 12H⁺ + 18ATP -> C₆H₁₂O₆ + 12NADP+ + 18ADP + 18P + 6H₂O

Auf dem Lernpfad

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