Vad är Calvin Cycle?

Calvin-cykeln är en process där lagrad energi utnyttjas för att skapa användbara föreningar i en fotosyntetisk organisme. Denna kemiska reaktion är ibland känd som Calvin-Bensom-Bassham-cykeln efter Melvin Calvin, James Bassham och Andrew Benson, University of California forskare som först beskrev processen. Kemin bakom Calvin-cykeln är extremt komplex, men grunderna kan förstås av lekmän.

Fotosyntetiska organismer använder solljus för att skapa energi som lagras i form av flera kemiska föreningar. För organismen är detta bara det första steget, eftersom energin inte gör någonting för organismen när den har lagrats. I Calvin-cykeln används energin för att förvandla koldioxid till ett socker som kan användas av anläggningen, i en process som ibland kallas kolfixering.

Denna process äger rum i stroma, ett nätverk av bindväv i kloroplastema i organismen. Klorplaster är specialiserade organeller som finns i cellerna hos fotosyntetiska organismer. För att Calvin-cykeln ska ske måste vissa enzymer triggas genom exponering för solljus. Dessa enzymer binder till kolet i koldioxid och sätter igång en kedjereaktion som resulterar i skapandet av ett socker.

Vissa människor hänvisar till Calvin-cykeln som en mörk reaktion eller ljusoberoende reaktion, och hänvisar till det faktum att det kan äga rum om det inte finns solljus eller inte. Emellertid spelar solljus fortfarande en kritisk roll, eftersom de enzymer som är ansvariga för Calvin-cykeln inte kommer att vara aktiva om de inte har stimulerats av solljus. Medan Calvin-cykeln kan äga rum nattetid behöver organismen fortfarande regelbunden exponering för sol för att lagra energi och aktivera enzymerna så att Calvin-cykeln fortsätter.

För organismen är Calvin-processen kritisk eftersom den tillhandahåller föreningar som är nödvändiga för att organismen ska överleva. Calvinprocessen är av intresse för människor både på grund av allmän nyfikenhet kring hur världen fungerar, och för att den förklarar hur växter använder kol. Växter är kända för att ta upp koldioxid och släppa ut syre, en egenskap som har en enorm inverkan på världens klimat. Kolfixering kan hjälpa till att skrubba koldioxid ur luften medan man skapar en tillgång till användbart syre, och en del forskning har föreslagit att jordens atmosfär bildades genom denna process, som ett resultat av en explosion av fotosyntetiska organismer som skapade tillräckligt med syre för andra former av liv att dyka upp.