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Calvin Zyklus

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Was passiert im Calvin Zyklus?

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Beim Calvin Zyklus geschehen durch unterschiedliche Enzyme Reaktionsfolgen, die in einem Kreislauf ablaufen und zur Entstehung von Zuckermolekülen führen, die als Energie- und Nährstoffquelle für Pflanzen und Lebewesen dienen.


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Wie wird der Calvin Zyklus noch genannt?

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Weitere Bezeichnungen für den Calvin Zyklus sind Dunkelreaktion und Ribulosebisphosphatzyklus.


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Wo findet der Calvin Zyklus statt?

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Bei Pflanzen findet der Calvin Zyklus im Stroma der Chloroplasten statt, bei den Bakterien dagegen im Cytoplasma.


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Wie lauten die drei Phasen des Calvin Zyklus?

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  • CO2-Fixierungsphase
  • Reduktionsphase
  • Regenerationsphase


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Wie oft muss der Calvin Zyklus ablaufen um eine Glucose zu erhalten?

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Ein Glucose-Molekül besteht aus sechs Kohlenstoffatomen. Aus diesem Grund werden auch sechs Umläufe des Calvin-Zyklus nötig um ein Glucose-Molekül zu erhalten. Dabei werden außerdem 18 ATP Moleküle und 12 NADPH Moleküle benötigt.


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Welche Rolle spielt die Lichtreaktion beim Calvin Zyklus?

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Bei der Lichtreaktion wird durch verschiedene Reaktionen die Strahlungsenergie der Sonne in chemische Energie umgewandelt. Diese Energie wird schließlich als ATP (Adenosintriphosphat) und als Elektronencarrier-Molekül NADPH gespeichert. Der Vorgang der Lichtreaktion ist die Voraussetzung für den Calvin Zyklus, der im darauffolgenden Schritt stattfindet.


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Was geschieht in der CO2-Fixierungsphase des Calvin Zyklus?

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  • Aus der Luft aufgenommenen Kohlenstoffdioxidmoleküle gehen eine Verbindung mit dem Zucker Ribulose-1,5-bisphosphat ein. 
  • Dabei katalysiert das Enzym Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase-Oxygenase. 
  • Durch diesen Prozess entsteht ein sehr instabiler C6-Körper, der sofort in zwei C3-Körper zerfällt. Diese bezeichnet man als 3-Phosphoglycerinsäure oder auch 3-Phosphorglycerat.


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Was geschieht in der Reduktionsphase des Calvin Zyklus?

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  • Durch die Elektronenaufnahme reagiert die 3-Phosphoglyerinsäure zu Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP). 
  • Dies läuft in zwei Schritten ab. 
  • Im ersten Schritt aktiviert ein Enzym mit viel Energieaufwand die 3-Phosphoglycerinsäure, indem es eine Phosphatgruppe auf die Säuregruppe überträgt. 
  • Beim zweite Schritt wird die 1,3-Bisphosphoglycerinsäure reduziert, indem sie zwei Elektronen und ein Wasserstoffproton vom NADPH der Lichtreaktion aufnimmt. Die zuvor aufgenommene Phosphatgruppe wird dabei wieder abgespalten und es entsteht eine Aldehydgruppe aus der Carbonsäurengruppe. Es entsteht Glycerinaldehyd-3-phosphat.


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Was geschieht in der Regenerationsphase des Calvin Zyklus?

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  • Dieser Schritt stellt das Akzeptormolekül wieder her, regeneriert also das Ribulose-1,5-bisphosphat. 
  • Durch den Einsatz von Energie wird 5/6 der gebildeten Glycerinaldehyd-3-phosphate genutzt. Durch diesen letzten Schritt kann der Zyklus erneut von vorne beginnen. 
  • Das übrige 1/6 der Glycerinaldehyd-3-phosphate wird aus dem Zyklus abgegeben und reagiert letztendlich zum Zucker Glucose oder Fructose, welche in den Stoffwechsel überführt werden.


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Ist der Calvin Zyklus die Dunkelreaktion?

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Weitere Bezeichnungen für den Calvin Zyklus sind Dunkelreaktion und Ribulosebisphosphatzyklus


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Was passiert in der Dunkelreaktion?

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Bei der Dunkelreaktion (Calvin Zyklus) geschehen durch unterschiedliche Enzyme Reaktionsfolgen, die in einem Kreislauf ablaufen und zur Entstehung von Zuckermolekülen führen, die als Energie- und Nährstoffquelle für Pflanzen und Lebewesen dienen.


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Wo wird der überschüssige Zucker gelagert, der beim Calvin Zyklus entsteht?

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Im Stroma der Chloroplasten befinden sich DNA, Stromathylakoide, Ribosomen und Stärkekörner. In diesen Stärkekörnern kann der überschüssige Zucker, der bei der Photosynthese entsteht, gelagert werden.


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Weshalb ist der Calvin Zyklus von der Temperatur abhängig?

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Der Calvin Zyklus ist von der Temperatur abhängig, da die Enzyme der Dunkelreaktion keine hohen Temperaturen aushalten können.


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Wie gelangt das Kohlenstoffdioxid, dass für den Calvin Zyklus benötigt wird, in die Zelle?

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Kohlenstoffdioxid wird durch Poren, auch Stomata genannt, aus der Luft gefiltert und in die Chloroplasten geliefert. Dort findet schließlich der Calvin Zyklus statt.


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