Fotosynthese: koolstoffixatiereacties H10
In thylakoïd membranen
gebeurd de excitatie van
chlorofyl in PS1 en PS2 door
lichtreacties en worden ATP en
NADPH gevormd worden in
stroma gebruikt door de Calvin-
Benson cyclus via een serie
van enzym gedreven reacties
die CO2 omvormen in glucose.
Calvin-Benson cyclus
Planten gebruiken sucrose als suikers transport naar groeipunten (apex), stockage en wortels.
Source-sink: source zijn volwassen bladeren (fotosynthese), sinks zijn afhankelijk van de sources: jonge
blaadjes, wortels, bloemen en vruchten.
3 fases: carboxylatie, reductie en regeneratie.
Carboxylatie: linkt CO2 uit de atmosfeer aan het koolstofskelet.
1 ribulose 1,5 bisfosfaat + 1 CO2 + 1 H2O
2 3-fosfoglyceraat (x3)
Katalyse door Rubisco ( = ribulose 1,5-
bisfosfaat carboxylase): ribulose 1,5
bisfosfaat wordt omgezet naar enediol
intermediair: aanval door CO2 geeft een 6C
intermediair en aanval door O2 geeft 5C
intermediair. Deze ondergaan hydratatie: 2x
3-fosfoglyceraat of 3-fosfoglyceraat en 2-
fosfoglyceraat bijproduct, moet bewerkt
worden via fotorespiratie.
, Reductie: vormt carbohydraat (triose fosfaat) met ATP en NADPH.
- 3-fosfoglyceraat + ATP → 1,3 bisfosfoglyceraat + ADP (x6)
= door 3-fosfoglyceraar kinase
- 1,3 bisfosfoglyceraat + NADPH + H+ → glyceraldehyde-3-fosfaat + NADP+ + Pi (x6)
= door NADO-glyceraldehyde-3-fosfaat dehydrogenase
Regeneratie: regenereert ribulose 1,5-bisfosfaat (CO2 acceptor): gebruikt voor zetmeel- of sucroseproductie.
Hier gaat men verder met 5 glyceraldehyde-3-fosfaten.
1) Isomerase zet glyceraldehyde-3-fosfaat om in dihydroxyacetone fosfaat (x2).
2) Aldolase combineert dihydroxyacetone fosfaat met glyceraldehyde-3-fosfaat tot fructose 1,6-bisfosfaat. (x1)
3) Fosfatase haalt fosforgroep van fructose 1,6-bisfosfaat: fructose-6-fosfaat + Pi .
4) Transketolase: glyceraldehyde-3-fosfaat + fructose-6-fosfaat erythrose-4-fosfaat (4C) + xylulose-5-fosfaat (x1)
5) Aldolase combineert erythrose-4-fosfaat met dihydroxyacetone fosfaat sedoheptulose 1,7-bisfosfaat.
6) Fosfatase haalt fosforgroep van sedoheptulose 1,7-bisfosfaat: seduheptulose-7-fosfaat en Pi .
7) Transketolase: seduheptulose-7-fosfaat + glyceraldehyde-3-fosfaat ribose-5-fosfaat + xylulose-5-fosfaat (x1)
8) Epimerase: xylulose-5-fosfaat ribulose-5-fosfaat .
….Isomerase: ribose-5-fosfaat ribulose-5-fosfaat
9) Fosforibulokinase: ribulose-5-fosfaat reageert met ATP tot ribulose 1,5-bisfosfaat + ADP + H+ (x3)
Calvin-Benson cyclus heeft lage enzymactiviteit en concentratie intermediairen in donker
CO2 fixatie versnelt bij het begin van de lichtfase = lagfase (regeneratie) inductieperiode.
Van de 6 triose fosfaten gevormd bij carboxylatie en reductie worden er bij steady state van fotosynthese 5
gebruikt om intermediairen op te bouwen die nodig zijn om de CO2 acceptor ribulose 1,5-bisfosfaat te
regenereren en 1 in de aanmaak van zetmeel of chloroplasten, synthese van sucrose of andere metabole
processen zoals respiratie.
In thylakoïd membranen
gebeurd de excitatie van
chlorofyl in PS1 en PS2 door
lichtreacties en worden ATP en
NADPH gevormd worden in
stroma gebruikt door de Calvin-
Benson cyclus via een serie
van enzym gedreven reacties
die CO2 omvormen in glucose.
Calvin-Benson cyclus
Planten gebruiken sucrose als suikers transport naar groeipunten (apex), stockage en wortels.
Source-sink: source zijn volwassen bladeren (fotosynthese), sinks zijn afhankelijk van de sources: jonge
blaadjes, wortels, bloemen en vruchten.
3 fases: carboxylatie, reductie en regeneratie.
Carboxylatie: linkt CO2 uit de atmosfeer aan het koolstofskelet.
1 ribulose 1,5 bisfosfaat + 1 CO2 + 1 H2O
2 3-fosfoglyceraat (x3)
Katalyse door Rubisco ( = ribulose 1,5-
bisfosfaat carboxylase): ribulose 1,5
bisfosfaat wordt omgezet naar enediol
intermediair: aanval door CO2 geeft een 6C
intermediair en aanval door O2 geeft 5C
intermediair. Deze ondergaan hydratatie: 2x
3-fosfoglyceraat of 3-fosfoglyceraat en 2-
fosfoglyceraat bijproduct, moet bewerkt
worden via fotorespiratie.
, Reductie: vormt carbohydraat (triose fosfaat) met ATP en NADPH.
- 3-fosfoglyceraat + ATP → 1,3 bisfosfoglyceraat + ADP (x6)
= door 3-fosfoglyceraar kinase
- 1,3 bisfosfoglyceraat + NADPH + H+ → glyceraldehyde-3-fosfaat + NADP+ + Pi (x6)
= door NADO-glyceraldehyde-3-fosfaat dehydrogenase
Regeneratie: regenereert ribulose 1,5-bisfosfaat (CO2 acceptor): gebruikt voor zetmeel- of sucroseproductie.
Hier gaat men verder met 5 glyceraldehyde-3-fosfaten.
1) Isomerase zet glyceraldehyde-3-fosfaat om in dihydroxyacetone fosfaat (x2).
2) Aldolase combineert dihydroxyacetone fosfaat met glyceraldehyde-3-fosfaat tot fructose 1,6-bisfosfaat. (x1)
3) Fosfatase haalt fosforgroep van fructose 1,6-bisfosfaat: fructose-6-fosfaat + Pi .
4) Transketolase: glyceraldehyde-3-fosfaat + fructose-6-fosfaat erythrose-4-fosfaat (4C) + xylulose-5-fosfaat (x1)
5) Aldolase combineert erythrose-4-fosfaat met dihydroxyacetone fosfaat sedoheptulose 1,7-bisfosfaat.
6) Fosfatase haalt fosforgroep van sedoheptulose 1,7-bisfosfaat: seduheptulose-7-fosfaat en Pi .
7) Transketolase: seduheptulose-7-fosfaat + glyceraldehyde-3-fosfaat ribose-5-fosfaat + xylulose-5-fosfaat (x1)
8) Epimerase: xylulose-5-fosfaat ribulose-5-fosfaat .
….Isomerase: ribose-5-fosfaat ribulose-5-fosfaat
9) Fosforibulokinase: ribulose-5-fosfaat reageert met ATP tot ribulose 1,5-bisfosfaat + ADP + H+ (x3)
Calvin-Benson cyclus heeft lage enzymactiviteit en concentratie intermediairen in donker
CO2 fixatie versnelt bij het begin van de lichtfase = lagfase (regeneratie) inductieperiode.
Van de 6 triose fosfaten gevormd bij carboxylatie en reductie worden er bij steady state van fotosynthese 5
gebruikt om intermediairen op te bouwen die nodig zijn om de CO2 acceptor ribulose 1,5-bisfosfaat te
regenereren en 1 in de aanmaak van zetmeel of chloroplasten, synthese van sucrose of andere metabole
processen zoals respiratie.
