Calvin Döngüsü (Fotosentezin Karanlık Reaksiyonları) Nedir?
Fotosentezin karanlık reaksiyonları, yani Calvin döngüsü, ışık reaksiyonlarında yakalanan kimyasal enerjiyi kullanarak karbondioksiti şekere dönüştürür. Doğrudan ışığa ihtiyaç duymazlar ama ışık reaksiyonlarının ürettiği ATP ve NADPH'ye tamamen bağımlıdırlar.
Calvin döngüsü, kloroplastın stromasında gerçekleşen, RuBisCO enzimiyle CO2'yi sabitleyen ve ışık reaksiyonlarından gelen ATP/NADPH'yi kullanarak glukozun öncülü olan gliseraldehit-3-fosfatı (G3P) üreten ışıktan bağımsız reaksiyonlar dizisidir.
- 1.Karbon Fiksasyonu — RuBisCO, CO2'yi RuBP'ye bağlar; oluşan kararsız 6 karbonlu bileşik iki adet 3-PGA molekülüne ayrılır.
- 2.İndirgenme — Işık reaksiyonlarından gelen ATP ve NADPH, 3-PGA'yı G3P'ye dönüştürür; her altı G3P'den biri glukoz üretimi için döngüden ayrılır.
- 3.Yenilenme — Kalan G3P molekülleri, daha fazla ATP kullanarak RuBP'yi yeniden oluşturur ve döngü baştan başlar.
Adım adım çözümlü örnekler
3 CO2 molekülünü sabitleyip 1 net G3P üretmek için Calvin döngüsü ne kadar ATP ve NADPH kullanır?
Sabitlenen her CO2, 3 ATP ve 2 NADPH'ye mal olur 3 CO2 × 3 ATP = 9 ATP 3 CO2 × 2 NADPH = 6 NADPH Sonuç: 1 G3P üretmek için 9 ATP ve 6 NADPH kullanılır
Bir glukoz molekülü (C6H12O6) üretmek için toplam kaç CO2, ATP ve NADPH gerekir?
Glukozun 6 karbonu vardır, bu yüzden iki adet G3P (her biri 3 karbon) birleşmelidir Her G3P için 3 CO2, 9 ATP, 6 NADPH gerekir 2 G3P → 6 CO2, 18 ATP, 12 NADPH Sonuç: glukoz başına 6 CO2, 18 ATP ve 12 NADPH
Bir yaprak, Calvin döngüsünde saniyede 40 CO2 molekülü sabitliyor. Saniyede kaç ATP molekülü tüketir?
ATP maliyeti = sabitlenen her CO2 için 3 ATP 40 CO2 × 3 ATP/CO2 = 120 ATP Sonuç: saniyede 120 ATP tüketilir
Bilgi kartları
Mini test
S1.Calvin döngüsünün başında CO2'yi hangi molekül kabul eder?
S2.Calvin döngüsüyle bir glukoz molekülü üretmek için kaç ATP ve NADPH gerekir?
S3.Calvin döngüsü reaksiyonlarına neden 'karanlık reaksiyonlar' denir?
S4.Calvin döngüsü hangi organel bölmesinde gerçekleşir?
“Calvin Döngüsü (Fotosentezin Karanlık Reaksiyonları) Nedir?” için tüm kartlar, çözümlü adımlar ve AI hoca desteği Notek'te — sınavdan önce elle çalış.
Sık yapılan hatalar
Karanlık reaksiyonlar sadece geceleri gerçekleşir. — Doğrusu: ATP ve NADPH bulunduğu her an çalışabilirler; bu normalde ışık reaksiyonlarının aktif olduğu gündüz saatleridir.
CO2 tek adımda doğrudan glukoza dönüşür. — Doğrusu: Önce 3-PGA'ya sabitlenir, sonra G3P'ye indirgenir; glukoz daha sonra iki G3P'nin birleşmesiyle oluşur.
Calvin döngüsü ışık reaksiyonlarına hiç ihtiyaç duymaz. — Doğrusu: Tilakoid zarındaki ışık reaksiyonlarının sağladığı ATP ve NADPH'ye tamamen bağımlıdır.
RuBisCO yalnızca karbonu sabitler ve hiçbir verimsizliğe yol açmaz. — Doğrusu: RuBisCO, CO2 yerine O2'ye de bağlanabilir (fotorespirasyon); bu durum enerji israfına ve verim düşüşüne yol açar.
Sıkça sorulan sorular
Calvin döngüsü nedir?
Kloroplast stromasında gerçekleşen, ATP ve NADPH kullanarak CO2'yi glukozun yapı taşı olan G3P'ye sabitleyen ışıktan bağımsız reaksiyonlar dizisidir.
Calvin döngüsünün formülü/stokiyometrisi nedir?
Bir glukoz molekülü için: 6 CO2 + 18 ATP + 12 NADPH → C6H12O6 + 18 ADP + 12 NADP+ + 6 H2O (basitleştirilmiş).
Calvin döngüsünde kullanılan ATP ve NADPH nasıl hesaplanır?
Sabitlenen CO2 molekülü sayısını 3 ATP ve 2 NADPH ile çarpın; çünkü sabitlenen her karbonun maliyeti budur.
Calvin döngüsüne neden C3 yolu da denir?
Çünkü karbon fiksasyonunun ilk kararlı ürünü olan 3-fosfogliserat (3-PGA), 3 karbonlu bir moleküldür.