Der Calvin-Zyklus ist ein biochemischer Prozess der in den Chloroplasten von Pflanzenzellen stattfindet und für die Fixierung von Kohlendioxid und die Produktion von energiereichen Verbindungen wie Glucose verantwortlich ist. Der Vorgang ist nach dem amerikanischen Biochemiker Melvin Calvin benannt der ihn in den 1950er Jahren erforschte. Der Calvin-Zyklus ist ein wichtiger Bestandteil des Photosynthesevorgangs, da er die zweite Phase der Photosynthese darstellt.
Der Zyklus beginnt mit der Fixierung von CO2 das aus der Atmosphäre aufgenommen wird. Durch eine Reihe von enzymatischen Reaktionen wird das CO2 in eine energiereiche Verbindung umgewandelt die schließlich zur Produktion von Glucose beiträgt. Der Prozess umfasst verschiedene Zwischenschritte und erfordert die Anwesenheit von Enzymen und ebenfalls energiereiche Verbindungen wie ATP und NADPH die während der Lichtreaktion der Photosynthese produziert werden.
Die Lichtreaktion der Photosynthese findet in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten statt und beinhaltet die Absorption von Licht durch Chlorophyllmoleküle. Dabei wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt und in Form von ATP und NADPH gespeichert. Diese energiereichen Verbindungen dienen als "Brennstoff" für den Calvin-Zyklus und sind deshalb für die Dunkelreaktion essenziell.
Die Dunkelreaktion des Calvin-Zyklus ist von der Lichtreaktion abhängig, da sie ATP und NADPH als Energielieferanten benötigt um den Fixierungsprozess von CO2 zu ermöglichen. Ohne die energiereichen Verbindungen aus der Lichtreaktion könnte der Calvin-Zyklus nicht ablaufen und die Pflanze wäre nicht in der Lage, Glucose und andere organische Verbindungen zu produzieren.
Zur Verdeutlichung kann man den Vergleich mit einem Supermarkt heranziehen, ebenso wie in der Fragestellung angedeutet. Die Dunkelreaktion ist wie der Supermarkt der auf die Produkte (ATP und NADPH) aus der Lichtreaktion angewiesen ist um seine "Waren" (Glucose) herzustellen. Gleichzeitig ist die Lichtreaktion wie der Käufer der auf den Supermarkt angewiesen ist um die Produkte (ATP und NADPH) zu verbrauchen und damit die "Waren" (Energieprodukte) zu verwerten.
Zusammenfassend ist der Calvin-Zyklus ein komplexer biochemischer Prozess der die Fixierung von CO2 und die Produktion von Glucose in Pflanzen ermöglicht. Er ist von der Lichtreaktion der Photosynthese abhängig da er ATP und NADPH als Energielieferanten benötigt die in der Lichtreaktion erzeugt werden. Diese Abhängigkeit zeigt die enge Verknüpfung der beiden Prozesse und ihre entscheidende Rolle für die Energieproduktion in Pflanzen.
Der Calvin-Zyklus: Abhängigkeit von Licht- und Dunkelreaktion
Was ist der Calvin-Zyklus und warum ist die Lichtreaktion von der Dunkelreaktion abhängig?