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Photosynthesis: Calvin Cycle : The Calvin Cycle or the light-independent (dark) reactions of photosythesis
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- 我認爲我們現在準備好學習一些暗反應相關的知識
- 但是要記住我們在光合作用整個環節的位置
- 光子進來 在光反應中激活葉綠素中的
- 電子
- 在那些光子能量逐漸降低時
- 上個影片中我們在這裡看到過這個過程
- 那些光子進入越來越低的能態時
- 這個過程所有反應都在這裡的類囊體膜上進行
- 你可以想象- 我用不同的顏色畫出來
- 你可以想象它在這裡發生
- 當光子進入越來越低的能態時 兩個事情發生了
- 一是釋放的能量能夠
- 使産生的氫原子越過這個薄膜
- 然後這裡會聚集大量氫原子
- 那些回到ATP合酶處
- 驅動ATP合酶産生ATP
- 然後最後的電子受體或者是氫受體
- 這取決於你怎樣看待
- NAD+與整個氫原子結合
- 兩個副產物就是
- 在光合反應的光循環中繼續使用的兩個副產物
- 我想是在光反應中
- 我不應該稱它爲光循環-
- 我寫在這裡 ATP和NADPH
- 副產物産生是因爲我們需要電子來代替第一個被激活的電子
- 我們從水中得到電子 我們也産生氧氣
- 這是這個反應中非常有價值的副產物
- 現在有ATP和NADPH
- 我們準備好進入暗反應
- 我想要再次強調
- 即使稱爲暗反應
- 並不意味著發生在晚上
- 它實際上和光反應同時發生
- 它在太陽出來的時候發生
- 被稱爲暗反應的原因是
- 它們與光無關 它們不需要光子
- 它們只需要ATP NADPH 二氧化碳
- 讓我們更好地理解一下這裡發生的過程
- 我往下 到下面這裡空白的地方
- 有光反應
- 它們産生- 我剛才回顧過這個
- 産生一些ATP 産生一些NADPH
- 從大氣中吸收一些二氧化碳
- 這個過程的所有反應在-
- 我稱之爲不依賴光的反應
- 暗反應是令人誤解的
- 不依賴光的反應
- 實際的機制被稱爲卡爾文循環
- 這正是這個影片真正關注的地方
- 反應進入卡爾文循環 會産生-
- 無論你是否想要稱之爲PGAL-
- 我們在第一個影片中講解過 或是G3P
- 這是 甘油醛-3-磷酸
- 這是磷酸甘油醛 它們是同樣的分子
- 不同的名字
- 你可以把它視爲帶一個磷酸基的3碳鏈
- 這個可以被用來形成其他的碳水化合物
- 兩個放在一起 形成葡萄糖
- 你可能記得在糖酵解的第一階段
- 或第一次我們分解葡萄糖分子
- 最後得到兩個磷酸甘油醛分子
- 葡萄糖有六個碳原子 這個有3個
- 我們更詳細地來學習一下卡爾文循環
- 假設完成光反應後 假設我們有-
- 開始是6個二氧化碳分子
- 這個過程是獨立於光反應的
- 我會告訴你爲什麽我使用這些數字
- 我不必用這些精確的數字
- 假設開始時是6個二氧化碳分子
- 我可以只寫一個二氧化碳分子
- 因爲我們真正關注的是碳原子發生的事情
- 我們可以把它寫爲有兩個氧原子的單個碳原子
- 我可以畫出來 但我不打算馬上畫
- 因爲我想要讓你看看碳原子那裏發生的過程
- 或許我應該用黃色畫出這個過程
- 只讓你看碳原子
- 這裡我不會畫出氧原子
- 發生的過程是二氧化碳 6個二氧化碳分子實質上-
- 我一會就稍微講解一下這個反應
- 它們和六個分子發生反應
- 這對你來說看起來有些奇怪
- 你可以稱這個分子爲RuBP
- 那是二磷酸核酮糖的簡稱
- 有時稱爲1 5-二磷酸核酮糖
- 被稱爲這個名字的原因是
- 因爲它是一個5碳分子 所以三 四 五
- 在第一個和第五個碳上有一個磷酸
- 它是二磷酸核酮糖
- 有時核酮糖 第一個碳原子 我寫下這個 那是第一個碳原子
- 第五個碳原子 二磷酸 我們有兩個磷酸
- 那是1 5-二磷酸核酮糖
- 奇特的名字 它只是帶有兩個磷酸的5碳鏈
- 這兩個一起反應 這是一個簡化
- 這兩個一起反應 這裡有更多的反應在發生
- 我想要你了解總體的情形 12個PGAL分子
- PGAL是磷酸甘油醛或者甘油醛3-磷酸的簡稱
- 你可以把它看作
- 有3個碳原子和一個磷酸基
- 只是爲了確保我們正在正確地解釋碳原子
- 想一下發生的過程 有12個這樣的分子
- 想一下我們有- 12乘以3 我們有36個碳原子
- 開始時是36個碳原子 我們有6乘以5個碳原子
- 那是30 加上這裡的6個 我們有36個碳原子
- 它們相互反應形成這個PGAL分子
- 這個分子裏的鍵或者電子
- 比這個分子裏的電子處於更高的能態
- 爲了能使反應發生必須添加能量
- 這不會自動發生 如果我們使用數字6和這裡的6
- 這個反應的能量
- 這個反應的能量來自於12個ATP分子
- 你可以認爲每一個碳原子和二磷酸核酮糖
- 對應2個ATP分子 12個NADPH分子
- 我不想要你混淆-
- 它和NADH非常相似 但是我不想要你和
- 呼吸作用發生的過程相混淆
- 然後這些産生12個ADP分子加上12個磷酸基
- 然後還有12個NADP+
- 這作爲能量源的原因是
- NADPH的電子或者你可以說
- NADPH中帶電子的氫原子處於更高的能態
- 當它回到低能態時 它可以推動反應發生
- 當然ATP失去磷酸基時
- 這些電子在非常高的能態
- 它們進入一個較低的能態 推動反應發生
- 將能量注入反應中 然後就産生了12個PGAL分子
- 被稱爲卡爾文循環的原因是- 你可以想出來
- 我們學習過克雷布斯循環 循環重覆使用東西
- 被稱爲卡爾文循環的原因是因爲
- 我們確實重覆使用大多數的PGAL
- 我們會使用12個PGAL分子中的10個-
- 我用這種方式畫出來 我們會有10個PGAL分子
- 10個磷酸甘油醛 10個PGAL分子
- 我們會使用並重新産生二磷酸核酮糖
- 因爲我們有10個3碳分子
- 是30個碳原子 那麽我們有6個五碳分子 30個碳原子
- 但是這個反應需要能量
- 這會從6個ATP中獲取能量
- 所以需要6個ATP
- 實質上失去它們的磷酸基
- 電子進入較低的能態 推動反應發生
- 會得到6個ADP分子加上6個被釋放掉的磷酸基
- 你可以將它看做循環
- 問題是我使用了所有這些
- 我獲得了什麽？我只是用了12個中的10個
- 剩下兩個PGAL分子
- 這些可以被用來-
- 我使用6和6的原因是以便這裡我得到12
- 這裡我得到2 這裡我得到2的原因是
- 2個PGAL分子可以被用來形成葡萄糖
- 這是一個6碳分子
- 我們以前看過 它的結構式是C6H12O6
- 記住 最終產物不必只有葡萄糖是重要的
- 它然後可以反應産生更長鏈的碳水化合物
- 和澱粉 生成有碳鏈的任何東西 這是整個過程
- 這是暗反應
- 我們可以使用光反應的副產物
- ATP和NADH 那裏有更多的一些ATP
- 使用它去固定碳 這被稱爲固碳作用
- 以氣態形式獲取碳
- 把它放在固態結構中 被稱爲碳固定
- 通過這個卡爾文循環 我們能夠固定碳
- 能量來自於
- 光反應産生的這些分子
- 當然被稱爲循環的原因是我們産生這些PGAL分子
- 它們中的一些實際上用來産生葡萄糖
- 或者其他的碳水化合物
- 大多數卻繼續被循環使用生成二磷酸核酮糖
- 再一次和二氧化碳反應
- 然後這個循環重覆發生
- 我們說過它並不在真空中發生
- 實際上如果你想要知道這個過程發生的實際位置
- 這全部都發生在基質中
- 類囊體外葉綠體中的液體中
- 在基質中
- 這是不依賴光的反應發生的位置
- 它不是只和ADP NADPH反應
- 實際上一個相當大的酶 就是蛋白質
- 在促進反應
- 那個酶允許二氧化碳在特定的時刻結合
- 允許二磷酸核酮糖和ATP在特定的時刻發生反應
- 實質上推動這兩個家夥一起反應
- 那個酶有時被稱爲RuBisCo
- 我會告訴你爲什麽被稱作RuBisCo 所以這是RuBisCo
- 我用大寫
- 二磷酸核酮糖 rub bis co 羧化酶
- 這是它的樣子
- 它是一個相當大的蛋白質酶分子
- 可以想象二磷酸核酮糖連接在一點
- 二氧化碳連接在另一點
- 我不知道它們是什麽點 ATP連接在另一點
- 反應發生
- 那使這個東西以特定的方式彎曲轉動
- 使二磷酸核酮糖和二氧化碳反應
- NADPH可能在其他部分發生反應
- 那是促進整個卡爾文循環的東西
- 你可能- 我這裡告訴過你 這個RuBP分子
- 這是1 5二磷酸核酮糖
- RuBisCo 這是1 5二磷酸核酮糖羧化酶的簡稱
- 我不會全部寫下來 你可以查找一下
- 只是告訴你它是用來催化二氧化碳和1 5二磷酸核酮糖
- 進行反應的酶 現在我們已經講完了
- 我們講解完光合作用了
- 我們以光子和水産生ATP和NADPH開始
- 因爲我們有那些被激活的電子
- 整個化學滲透推進-
- 允許ATP合酶産生ATP
- NADPH是最後的電子受體
- 這些然後在卡爾文循環中作爲能源
- 在暗反應中 這個名字並不是很好
- 它應該被稱爲不依賴光的反應
- 因爲它實際上在光下發生
- 從光反應中獲得能源
- 你可以固定一些二氧化碳
- 我想要稱它爲- 卡爾文循環中的二磷酸核酮糖羧化酶
- 最後得到磷酸甘油醛
- 也可以被稱爲甘油醛3-磷酸
- 然後可以被用來産生葡萄糖
- 我們都用來吃並且爲身體提供能量
- 或者我們在細胞呼吸作用中學到
- 它們之後會在需要時可以被轉化爲ATP