Dunkelreaktion

• • Input: Kohlendioxid, ATP (chem. E), NADPH, H+
  • Output: Kohlenhydrate, ADP, NADP+
  • Erstes fassbares Zwischenprodukt: 3-PGA (3-Phosphoglycerinsäure)
• Calvin-Zyklus

  1. Phase: CO2-Fixierung (Carboxylierungsphase)

  • Katalysiert durch RubisCO
  • Produkt: 3-PGA

  2. Phase: Reduktion

  • Aktivierung der Carboxylgruppe durch Phosphoglycerat Kinase (PGK)
  • Reduktion durch Glycerinaldehyd-3-Phosphat Dehydrogenase (GAP-DH)
  • Umkehrung der Energie-freisetzenden Reaktion der Glykolyse
  • Verbrauch von Primärprodukten ATP und NADPH

  3. Phase: Regeneration
• RubisCO

  • Ist Carboxylase und Oxygenase
  • Im Stroma Konzentration von O2 höher als CO2 -> nicht effizient -> durch Photorespiration weniger O2 verwendet
  • Dilemma durch Abstammung aus einer anaeroben Welt -> im Laufe der Evolution wurden Wege gefunden, die Spezifität der RubisCO zu optimieren und die relative CO2-Konzentration zu erhöhen -> Unterdrückung der Oxygenase Reaktion
• Photorespiration

  1. im Chloroplast: Dephosphorylierung
  2. im Peroxisom: Umwandlung zu Glycin, Verbrauch von O2
  3. im Mitochondrium: Umwandlung von 2 Glycin in Serin + NH3 + CO2
  4. im Peroxisom: Umwandlung in Glycerat
  5. im Chloroplast: Phosphorylierung

  • für 3 O2 wird 1 CO2 produziert