Kaj je Calvinov cikel?

Calvinov cikel je proces, pri katerem se shranjena energija uporablja za ustvarjanje uporabnih spojin v fotosintetičnem organizmu. Ta kemična reakcija je včasih znana kot cikel Calvin-Bensom-Bassham, po Melvinu Calvinu, Jamesu Basshamu in Andrewu Bensonu, raziskovalci Univerze v Kaliforniji, ki so prvi opisali proces. Kemija, ki stoji za tem ciklom, je izjemno zapletena, a osnove lahko razumejo laiki.

Fotosintetični organizmi uporabljajo sončno svetlobo za ustvarjanje energije, ki je shranjena v obliki več kemičnih spojin. Za organizem je to šele prvi korak, saj energija, ko je shranjena, za organizem ne naredi ničesar. V Calvinovem ciklu se energija uporablja za pretvorbo ogljikovega dioksida v sladkor, ki ga lahko uporabi rastlina, v procesu, ki se včasih imenuje fiksacija ogljika.

Ta proces poteka znotraj strome, mreže vezivnega tkiva v kloroplastih organizma. Kloroplasti so specializirane organele, ki jih najdemo v celicah fotosintetskih organizmov. Za nastanek Calvinovega cikla se morajo nekateri encimi sprožiti z izpostavljenostjo sončni svetlobi. Ti encimi se vežejo na ogljik v ogljikovem dioksidu in sprožijo verižno reakcijo, ki povzroči nastanek sladkorja.

Nekateri ljudje označujejo Calvinov cikel kot temno reakcijo ali reakcijo, neodvisno od svetlobe, pri čemer se sklicujejo na dejstvo, da se lahko zgodi, ne glede na to, ali je sončna svetloba prisotna ali ne. Vendar ima sončna svetloba še vedno ključno vlogo, saj encimi, odgovorni za Calvinov cikel, ne bodo aktivni, če jih ne spodbudi sončna svetloba. Medtem ko se ta cikel lahko zgodi ponoči, organizem še vedno potrebuje redno izpostavljanje soncu, da shrani energijo in aktivira encime, da se Calvinov cikel nadaljuje.

Za organizem je Calvinov proces kritičen, saj zagotavlja spojine, ki so potrebne za preživetje organizma. Calvinov proces je zanimiv za ljudi tako zaradi splošne radovednosti o tem, kako deluje svet, kot tudi zato, ker pojasnjuje, kako rastline uporabljajo ogljik. Rastline so znane po vnosu ogljikovega dioksida in sproščanju kisika, lastnost, ki ima izjemen vpliv na podnebje na svetu. Fiksacija ogljika lahko pomaga očistiti ogljikov dioksid iz zraka in hkrati ustvariti zalogo uporabnega kisika, nekatere raziskave pa kažejo, da je zemeljska atmosfera nastala s tem procesom kot posledica eksplozije fotosintetskih organizmov, ki so ustvarili dovolj kisika za druge oblike da se življenje pojavi.