הבדלים בין גרסאות בדף "מעגל קלווין"

נוספו 367 בתים ,  לפני 12 שנים
מ
זוטות
מ (בוט החלפות: היות ש;)
מ (זוטות)
'''מעגל קלווין''' (או '''קלווין-בנסון''', '''Calvin-Benson''') הוא מסלול [[מטבוליזם|מטבולי]] המתרחש ב[[צמחים]] וברוב [[מין (טקסונומיה)|מיני]] ה[[חיידקים]] ה[[פוטוסינתזה|פוטוסינתטיים]].
 
מעגל קלווין-בנסון קרוי על שם שני מגליו, מלווין קלווין ואנדרו בנסון מ[[אוניברסיטת קליפורניה בברקלי]]. קלווין זכה עבור התגלית ב[[פרס נובל לכימיה]] ב-בשנת [[1961]].
 
מעגל קלווין מהווה את השלב בפוטוסינתזה שאינו מצריך [[אור]]. המעגל מנצל את [[אנרגיה|אנרגיית]] האור שנקלטה בשלבים הקודמים של הפוטוסינתזה בכדי להפיק [[גלוקוזפחמימה|פחמימות]] מ[[פחמן דו-חמצני]]. למעגל קלווין, אם כן, חשיבות עליונה: בזכותו מצליחים הצמחים והחיידקים להפיק [[תרכובת אורגנית|תרכובות אורגניות]] (פחמימות) מ[[תרכובת אי-אורגנית]] (פחמן דו-חמצני); [[בעלי חיים|בעלי החיים]] [[מזון|ניזונים]] מאוחר יותר מהצמחים, על שלל תרכובותיהן האורגניות, וכך מתקיים מעגל ה[[פחמן]] ב[[טבע]]. הצמחים (ומספר מצומצם של [[חיידקים]]) הם ה[[יצור|ייצורים]] '''היחידים''' המסוגלים להפיק תרכובות אורגניות מתרכובות אי-אורגניות.
 
== התהליך ==
מעגל קלווין מתרחש ב[[סטרומה]] (Stroma) שב[[כלורופלסט|כלורופלסטים]] בצמחים, ובמבנים אחרים (או ב[[ציטופלזמה]]) בחיידקים. ה[[אנזים]] החשוב ביותר במעגל מכונה '''רוביסקו''' (RuBisCO, קיצור של ריבולוז-1,5-ביספוספט קרבוקסילאז/אוקסיגנאז); זהו האנזים הנפוץ ביותר על-פני [[כדור הארץ]]. האנזים מזרז את השלב הראשון במעגל: קשירתה של [[מולקולה|מולקולת]] פחמן דו-חמצני למולקולה חמש-פחמנית של ה[[פחמימה]] ריבולוז-1,5-ביספוספט. המולקולה השש-פחמנית שנוצרת מתפצלת מיידית לשתי פחמימות תלת-פחמניות, אשר מהוות את חומר המוצא לגלוקוז. ריבולוז עצמו ממוחזר ועומד מוכן לקליטת מולקולה נוספת של פחמן דו-חמצני. היות שכל רכיבי המסלול ממוחזרים תמידית (מלבד פחמן דו-חמצני, הנקלט מה[[אוויר]]), מדובר במעגל.
 
מעגל קלווין מתרחש ב[[סטרומה]] (Stromaבוטניקה)|סטרומה]] שב[[כלורופלסט|כלורופלסטים]]ים בצמחים, ובמבנים אחרים (או ב[[ציטופלזמה]]) בחיידקים. ה[[אנזים]] החשוב ביותר במעגל מכונה '''רוביסקו''' (RuBisCO, קיצור של ריבולוז-1,5-ביספוספט קרבוקסילאז/אוקסיגנאז); זהו האנזים הנפוץ ביותר על-פני [[כדור הארץ]]. האנזים מזרז את השלב הראשון במעגל: קשירתה של [[מולקולה|מולקולת]] פחמן דו-חמצני למולקולה חמש-פחמנית של ה[[פחמימה]]הפחמימה ריבולוז-1,5-ביספוספט. המולקולה השש-פחמנית שנוצרת מתפצלת מיידית לשתי פחמימות תלת-פחמניות, אשר מהוות את חומר המוצא לגלוקוזל[[גלוקוז]] ול[[פרוקטוז]]. ריבולוז עצמו ממוחזר ועומד מוכן לקליטת מולקולה נוספת של פחמן דו-חמצני. היות שכל רכיבי המסלול ממוחזרים תמידית (מלבד פחמן דו-חמצני, הנקלט מה[[אוויר]]), מדובר במעגל. הגלוקוז והפרוקטוז הנוצרים מתרכבים לקבלת [[סוכרוז]], הפחמימה העיקרית המועברת לכל חלקי הצמח. חלק מהגלוקוז נשמר ב[[תא]] באופן זמני או קבוע כ[[עמילן]] או כ[[תאית]].
לצורך שינוע המעגל נדרשת אנרגיה, המסופקת בצורת [[ATP]], וכן נדרשים [[אלקטרון|אלקטרונים]] ו[[פרוטון|פרוטונים]], המסופקים באמצעות נשא האלקטרונים [[NAD|NADPH]]. שני רכיבים אלו מיוצרים, כאמור, בשלב הראשון של הפוטוסינתזה, ולשם ייצורם נדרשת אנרגיית אור. למרות שבאופן מסורתי מכונה מעגל קלווין "תגובות החושך" של הפוטוסינתזה, הרי שכינוי זה שגוי למדי, כיוון שכמה מהאנזימים המשתתפים במעגל דורשים אף הם אנרגיית אור לשם הפעלתם; פעילותו של מעגל קלווין נחלשת בצורה ניכרת בחשכה. השם המדויק והמדעי של מעגל קלווין הוא "תגובות קיבוע הפחמן הדו-חמצני" (ב[[אנגלית]]: CO<sub>2</sub> fixation או CO<sub>2</sub> assimilation). ב"קיבוע" הכוונה לשילוב של תרכובת אי-אורגנית בתרכובות אורגניות (ובמעגל קלווין: שילוב של שש מולקולות פחמן דו-חמצני, וכן אלקטרונים ופרוטונים (יחדיו: 12 [[אטום|אטומי]] [[מימן]]) ליצירת מולקולה אחת של גלוקוז).
 
לצורך שינוע המעגל נדרשת [[אנרגיה]], המסופקת בצורת [[ATP]], וכן נדרשים [[אלקטרון|אלקטרונים]] ו[[פרוטון|פרוטונים]], המסופקים באמצעות נשא האלקטרונים [[NAD|NADPH]]. שני רכיבים אלו מיוצרים, כאמור, בשלב הראשון של הפוטוסינתזה, ולשם ייצורם נדרשת אנרגיית אור. למרות שבאופן מסורתי מכונה מעגל קלווין "תגובות החושך" של הפוטוסינתזה, הרי שכינוי זה שגוי למדי, כיוון שכמה מהאנזימים המשתתפים במעגל דורשים אף הם אנרגיית אור לשם הפעלתם; פעילותו של מעגל קלווין נחלשת בצורה ניכרת בחשכה. השם המדויק והמדעי של מעגל קלווין הוא "תגובות קיבוע הפחמן הדו-חמצני" (ב[[אנגלית]]: CO<sub>2</sub> fixation או CO<sub>2</sub> assimilation). ב"קיבוע" הכוונה לשילוב של תרכובת אי-אורגנית בתרכובות אורגניות (ובמעגל קלווין: שילוב של שש מולקולות פחמן דו-חמצני, וכן אלקטרונים ופרוטונים (יחדיו: 12 [[אטום|אטומי]] [[מימן]]) ליצירת מולקולה אחת של גלוקוז).
 
{{יצור אנרגיה בתא}}
8,535

עריכות