ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ#

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ, ಇದನ್ನು ಬೆಳಕು-ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳ ಸ್ಟ್ರೋಮಾದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಬೆಳಕು-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ATP ಮತ್ತು NADPH ಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವನ್ನು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು:

1. ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ: ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗೆ ಪ್ರಸರಿಸಿ, ರೈಬುಲೋಸ್ 1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (RuBP) ಜೊತೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಎರಡು 3-ಫಾಸ್ಫೋಗ್ಲಿಸರೇಟ್ (3-PGA) ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಕಡಿತ: 3-PGA ಅಣುಗಳು ATP ಮತ್ತು NADPH ಬಳಸಿ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (G3P) ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ.

3. ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ: G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ಅಣುವನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಚಕ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿ ಲಭ್ಯವಿರುವವರೆಗೆ ಅದು ಪದೇ ಪದೇ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳು ತಮಗಾಗಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಆಹಾರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ#

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ, ಇದನ್ನು ಬೆಳಕು-ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಎರಡನೇ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಇದು ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳ ಸ್ಟ್ರೋಮಾದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕು-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ATP ಮತ್ತು NADPH ಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವನ್ನು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು:

1. ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಎಂಜೈಮ್ ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲೇಸ್/ಆಕ್ಸಿಜಿನೇಸ್ (ರೂಬಿಸ್ಕೋ) ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (RuBP) ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ ಎರಡು 3-ಫಾಸ್ಫೋಗ್ಲಿಸರೇಟ್ (3-PGA) ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಕಡಿತ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, 3-PGA ಅಣುಗಳು ATP ಮತ್ತು NADPH ಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (G3P) ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ.
3. ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ನಂತರ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದ ಮತ್ತೊಂದು ಸುತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಉಳಿದ G3P ಅಣುಗಳನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಬಹುದು.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಚಕ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿ ಲಭ್ಯವಿರುವವರೆಗೆ ಅದು ಪದೇ ಪದೇ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳು ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಬದುಕಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಉದಾಹರಣೆ ಇಲ್ಲಿದೆ:

1. ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಒಂದು ಅಣು ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗೆ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅಣುವು RuBP ಯ ಒಂದು ಅಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಎರಡು 3-PGA ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
3. 3-PGA ಅಣುಗಳು ATP ಮತ್ತು NADPH ಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು G3P ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ.
4. G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ನಂತರ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣದ ಮತ್ತೊಂದು ಸುತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು.
5. ಉಳಿದ G3P ಅಣುಗಳನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಅವುಗಳಿಗೆ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಅವು ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ ಎಂದರೇನು?#

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ, ಇದನ್ನು ಬೆಳಕು-ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳ ಸ್ಟ್ರೋಮಾದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಅಮೆರಿಕನ್ ಜೈವಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಮೆಲ್ವಿನ್ ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಅವರ ಹೆಸರಿಡಲಾಗಿದೆ, ಅವರು ತಮ್ಮ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳೊಂದಿಗೆ 1950 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಈ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿದರು.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಬೆಳಕು-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಂತರ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಎರಡನೇ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಬೆಳಕು-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ವಿಭಜಿಸಲು ಮತ್ತು ATP ಮತ್ತು NADPH ಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಶಕ್ತಿ-ವಾಹಕ ಅಣುಗಳನ್ನು ನಂತರ ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವನ್ನು ಮೂರು ಮುಖ್ಯ ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು:

1. ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಎಂಜೈಮ್ ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲೇಸ್/ಆಕ್ಸಿಜಿನೇಸ್ (ರೂಬಿಸ್ಕೋ) ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (RuBP) ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ ಎರಡು 3-ಫಾಸ್ಫೋಗ್ಲಿಸರೇಟ್ (3-PGA) ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಕಡಿತ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, 3-PGA ಅಣುಗಳು ATP ಮತ್ತು NADPH ಬಳಸಿ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (G3P) ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ.

3. RuBP ಯ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ನಂತರ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಚಕ್ರವನ್ನು ಮತ್ತೆ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. G3P ಯ ಇನ್ನೊಂದು ಅಣುವನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಬಹುದು.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಚಕ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರು ಲಭ್ಯವಿರುವವರೆಗೆ ಅದು ಪದೇ ಪದೇ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳು ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಬದುಕಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಆಹಾರವನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಸರಳೀಕೃತ ಸಮೀಕರಣ ಇಲ್ಲಿದೆ:

6 CO2 + 6 H2O + ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿ → C6H12O6 + 6 O2

ಈ ಸಮೀಕರಣವು ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು, ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಬಳಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಎಂಬುದು ಸಸ್ಯಗಳು ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸಕ್ಕರೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಆಮ್ಲಜನಕವು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಜೀವನಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳು ಬೆಳೆಯಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಆಹಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

C3 ಚಕ್ರ ರೇಖಾಚಿತ್ರ#

C3 ಚಕ್ರ, ಇದನ್ನು ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ ಅಥವಾ ಬೆಳಕು-ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳ ಸ್ಟ್ರೋಮಾದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬೆಳಕು-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ATP ಮತ್ತು NADPH ಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.

C3 ಚಕ್ರವನ್ನು ಮೂರು ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು:

1. ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ರೈಬುಲೋಸ್ 1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (RuBP) ಜೊತೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಎರಡು 3-ಫಾಸ್ಫೋಗ್ಲಿಸರೇಟ್ (3-PGA) ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಎಂಜೈಮ್ ರೈಬುಲೋಸ್ 1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲೇಸ್/ಆಕ್ಸಿಜಿನೇಸ್ (ರೂಬಿಸ್ಕೋ) ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಕಡಿತ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, 3-PGA ಅಣುಗಳು ATP ಮತ್ತು NADPH ಬಳಸಿ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ 3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (G3P) ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಎಂಜೈಮ್ಗಳಾದ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ 3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಯೋಸ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಐಸೋಮರೇಸ್ ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.
3. ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ G3P ಯ ಇನ್ನೊಂದು ಅಣುವನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. RuBP ಯ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಎಂಜೈಮ್ಗಳಾದ ಫ್ರಕ್ಟೋಸ್ 1,6-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟೇಸ್ ಮತ್ತು ಸೆಡೋಹೆಪ್ಟುಲೋಸ್ 1,7-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟೇಸ್ ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.

C3 ಚಕ್ರವು ಚಕ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿ ಲಭ್ಯವಿರುವವರೆಗೆ ಅದು ಪದೇ ಪದೇ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳು ಬೆಳೆಯಲು ಮತ್ತು ಬದುಕಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

C3 ಚಕ್ರದ ಸರಳೀಕೃತ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಇಲ್ಲಿದೆ:

[C3 ಚಕ್ರದ ಚಿತ್ರ]

C3 ಸಸ್ಯಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು:

• ಗೋಧಿ
• ಅಕ್ಕಿ
• ಸೋಯಾಬೀನ್ಸ್
• ಮೆಕ್ಕೆ ಜೋಳ
• ಆಲೂಗಡ್ಡೆ
• ಟೊಮೇಟೊ
• ಲೆಟಿಸ್
• ಪಾಲಕ್

C4 ಸಸ್ಯಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು:

• ಮೆಕ್ಕೆ ಜೋಳ
• ಜೋಳ
• ಕಬ್ಬು
• ಸ್ವಿಚ್ಗ್ರಾಸ್
• ಬರ್ಮುಡಾ ಹುಲ್ಲು
• ಜೋಯ್ಸಿಯಾ ಹುಲ್ಲು

CAM ಸಸ್ಯಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು:

• ಅನಾನಸ್
• ಕಳ್ಳಿ
• ಸಕ್ಕ್ಯುಲೆಂಟ್ಗಳು
• ಬ್ರೋಮೆಲಿಯಾಡ್ಗಳು
• ಆರ್ಕಿಡ್ಗಳು

C3 ಚಕ್ರದ ಹಂತಗಳು#

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ, ಇದನ್ನು ಬೆಳಕು-ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಇತರ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳ ಸ್ಟ್ರೋಮಾದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಯಾಗಿದೆ. ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಬೆಳಕು-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಂತರ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಎರಡನೇ ಹಂತವಾಗಿದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವನ್ನು ಮೂರು ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು:

1. ಕಾರ್ಬನ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಎಂಜೈಮ್ ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲೇಸ್/ಆಕ್ಸಿಜಿನೇಸ್ (ರೂಬಿಸ್ಕೋ) ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (RuBP) ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ ಎರಡು 3-ಫಾಸ್ಫೋಗ್ಲಿಸರೇಟ್ (3-PGA) ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಕಡಿತ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, 3-PGA ಅಣುಗಳು ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (G3P) ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಎಂಜೈಮ್ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ 3-PGA ಮತ್ತು NADPH ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ G3P ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

3. ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ: ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ G3P ಯ ಇನ್ನೊಂದು ಅಣುವನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಂಜೈಮ್ ರೈಬುಲೋಸ್-5-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕೈನೇಸ್ G3P ಮತ್ತು ATP ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ ರೈಬುಲೋಸ್-5-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (Ru5P) ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಎಂಜೈಮ್ ಫಾಸ್ಫೋರೈಬುಲೋಕೈನೇಸ್ Ru5P ಮತ್ತು ATP ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ RuBP ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಚಕ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಅದು ಪದೇ ಪದೇ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳು ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಉದಾಹರಣೆ ಇಲ್ಲಿದೆ:

1. ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಒಂದು ಅಣು ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗೆ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಎಂಜೈಮ್ ರೂಬಿಸ್ಕೋ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು RuBP ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ ಎರಡು 3-PGA ಅಣುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
3. ಎಂಜೈಮ್ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ 3-PGA ಮತ್ತು NADPH ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪ್ರೇರಕಗೊಳಿಸಿ G3P ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
4. G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ G3P ಯ ಇನ್ನೊಂದು ಅಣುವನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
5. ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಸಸ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಬದುಕುಳಿಯುವಿಕೆಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.

C3 ಚಕ್ರದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು#

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರ, ಇದನ್ನು ಬೆಳಕು-ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬನ್ ಕಡಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಎರಡನೇ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಇದು ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗಳ ಸ್ಟ್ರೋಮಾದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕು-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ATP ಮತ್ತು NADPH ಯಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು:

• ಗ್ಲೂಕೋಸ್: ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಎಂಬುದು ಸರಳ ಸಕ್ಕರೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (G3P) ಯ ಎರಡು ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ ಇದು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
• ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳು: ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು, ಕೊಬ್ಬಿನ ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ಗಳಂತಹ ಇತರ ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು, ಲಿಪಿಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವು ಕೋಶಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾಗಿವೆ.

ಕ್ಯಾಲ್ವಿನ್ ಚಕ್ರವು ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ಎಂಜೈಮ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಚಕ್ರದ ಸರಳೀಕೃತ ಅವಲೋಕನವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ:

1. ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಸ್ಥಿರೀಕರಣ: ವಾತಾವರಣದಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಕ್ಲೋರೊಪ್ಲಾಸ್ಟ್ಗೆ ಪ್ರಸರಿಸಿ, ಎಂಜೈಮ್ ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲೇಸ್/ಆಕ್ಸಿಜಿನೇಸ್ (ರೂಬಿಸ್ಕೋ) ಮೂಲಕ ರೈಬುಲೋಸ್-1,5-ಬಿಸ್ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (RuBP) ಗೆ ಸ್ಥಿರೀಕರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಎರಡು 3-ಫಾಸ್ಫೋಗ್ಲಿಸರೇಟ್ (3-PGA) ಅಣುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಕಡಿತ: 3-PGA ಅಣುಗಳನ್ನು ನಂತರ ಎಂಜೈಮ್ಗಳಾದ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಮತ್ತು NADPH ಮೂಲಕ ಗ್ಲಿಸರಾಲ್ಡಿಹೈಡ್-3-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (G3P) ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
3. RuBP ಯ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆ: G3P ಯ ಒಂದು ಅಣುವನ್ನು RuBP ಅನ್ನು ಪು