Fotosyntese: RuDP og PGA i Calvin cyklus

a. Hvordan indgår RuPD og PGA i fotosynteseprocesserne?

Ribulose-1,5-bisphosphat og 3-phosphoglycerate indgår i calvins cyklus (mørkeprocessen). Processen kaldes mørkedelen, da den er uafhængig af lysenergi, selvom den dog stadig forgår om dagen. Ved processen syntetiserer planterne glucose ud fra luftens indhold af CO2. Denne proces kræver meget energi, hvilket udnyttes af den kemisk bundne energi fra lysprocessen i form af ATP og NADPH. Processen forgår i grønkornene i områder kaldet stroma-områderne, hvilket er mellem membransækkene. For at få en stabil tilgang af CO2, får planten ud fra luften gennem det yderste cellelag på bladenes underside, kaldet epidermislaget. I dette cellelag sidder der læbeceller, som kan åbne og lukke spalter ind til bladets indre. Portene kaldes spalteåbninger eller stomata. Læbecellerne regulerer på denne måde diffusion af CO2 ind til mesofylcellerne. Læbecellerne skal kunne lukke spalterne, når planten har modtaget den nødvendige mængde CO2 til fotosyntesen. Åbne spalteåbninger øger fordampningen, og planten kan derfor risikerer vandmangel. Derfor sidder læbecellerne på undersiden af bladet, hvor der er skygge og fordampningen ikke sker så hurtigt. Desuden har mange planter et vokslag på oversiden af bladene, som beskytter mod fordampningen. Når CO2 kommer ind i mesofylcellerne, bliver CO2 ledt over i grønkornene. I grønkornenes stroma-område reagerer CO2 med C-5 molekylet ribulose-1,5-difosfat og vand. Derved dannes to ens C-3 molekyler. Reaktionen katalyseres af RuDP-carboxylase, der udgør ca. 50% af proteinet i grønkorn og dermed er verdens mest udbredte ensym. De to nydannede molekyler indgår i en række reaktioner som fører til glucosedannelse og gendannelse af RuDP. Det er til denne proces planterne henter den kemisk bundne energi fra lysprocessen.