Co to jest cykl Calvina?
Cykl Calvina to proces, w którym zgromadzona energia jest wykorzystywana do tworzenia użytecznych związków w organizmie fotosyntetycznym. Ta reakcja chemiczna jest czasem znana jako cykl Calvina-Bensoma-Basshama, po Melvinie Calvinie, Jamesie Basshamie i Andrew Bensonie, naukowcach z Uniwersytetu Kalifornijskiego, którzy jako pierwsi opisali ten proces. Chemia stojąca za cyklem Calvina jest niezwykle złożona, ale podstawy mogą być zrozumiane przez laików.
Organizmy fotosyntetyczne wykorzystują światło słoneczne do wytwarzania energii, która jest magazynowana w postaci kilku związków chemicznych. Dla organizmu jest to tylko pierwszy krok, ponieważ energia nie robi nic dla organizmu po jego zmagazynowaniu. W cyklu Calvina energia jest wykorzystywana do przekształcenia dwutlenku węgla w cukier, który może być wykorzystany przez roślinę, w procesie, który jest czasami określany jako wiązanie węgla.
Proces ten odbywa się w zrębie, sieci tkanki łącznej w chloroplastach organizmu. Chloroplasty to wyspecjalizowane organelle znajdujące się w komórkach organizmów fotosyntetycznych. Aby wystąpił cykl Calvina, niektóre enzymy muszą zostać wyzwolone poprzez wystawienie na działanie światła słonecznego. Enzymy te wiążą się z węglem w dwutlenku węgla, wywołując reakcję łańcuchową, w wyniku której powstaje cukier.
Niektórzy ludzie określają cykl Calvina jako reakcję ciemną lub reakcję niezależną od światła, odnosząc się do faktu, że może to mieć miejsce niezależnie od obecności światła słonecznego. Jednak światło słoneczne nadal odgrywa kluczową rolę, ponieważ enzymy odpowiedzialne za cykl Calvina nie będą aktywne, dopóki nie zostaną pobudzone przez światło słoneczne. Podczas gdy cykl Calvina może odbywać się w środku nocy, organizm nadal potrzebuje regularnej ekspozycji na słońce, aby magazynować energię i aktywować enzymy, aby cykl Calvina trwał dalej.
Dla organizmu proces Calvina ma kluczowe znaczenie, ponieważ dostarcza związków niezbędnych do przeżycia organizmu. Proces Calvina interesuje ludzi zarówno z powodu ogólnej ciekawości tego, jak działa świat, jak i dlatego, że wyjaśnia, w jaki sposób rośliny wykorzystują węgiel. Rośliny słyną z pobierania dwutlenku węgla i uwalniania tlenu, co ma ogromny wpływ na klimat na świecie. Wiązanie węgla może pomóc w oczyszczaniu dwutlenku węgla z powietrza, tworząc zapasy użytecznego tlenu, a niektóre badania sugerują, że atmosfera ziemska powstała w wyniku tego procesu, w wyniku eksplozji organizmów fotosyntetycznych, które wytworzyły wystarczającą ilość tlenu dla innych form życie się pojawi.