Cycle de Calvin

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Le cycle de Calvin (aussi connu comme le cycle de Calvin-Benson) est une série de réactions biochimiques prenant place dans le stroma des chloroplastes des organismes photosynthétiques. Il a été découvert par Melvin Calvin et Andy Benson à l’université de Californie à Berkeley.

Durant la photosynthèse, l’énergie de la lumière a été convertie en énergie chimique conservée dans l’ATP et le NADPH. Le cycle de Calvin, indépendant de la lumière, utilise l’énergie de ces transporteurs à courte vie pour transformer le dioxyde de carbone en composés organiques qui peuvent être utilisés par l’organisme. Cet ensemble de réactions est aussi nommé fixation du carbone. L’enzyme clé du cycle est appelée RubisCO (Ribulose 1,5 bisphosphate carboxylase/oxygénase).

La somme totale des réactions du cycle de Calvin est :

6 CO2 + 24 NADPH + 18 ATP → C6H12O6 + 6 H2O + 24 NADP+ + 18 ADP + 18 Pi

Réactions dans le cycle de Calvin[modifier | modifier le code]

Cycle de Calvin, vue des trois étapes : fixation du dioxyde de carbone, réduction et régénération du ribulose.

Le cycle de Calvin se déroule en trois étapes :

  • fixation du dioxyde de carbone,
  • réduction de l’acide 3-phosphoglycérique (APG) en trioses phosphate (sucre),
  • régénération du ribulose-1,5-bisphosphate (accepteur de CO2).

Fixation du dioxyde de carbone[modifier | modifier le code]

Ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP) + dioxyde de carbone → 2 (3-phosphoroglycérate) (catalysé par la RuBisCO)

3 C5H8P2O11 + 3 CO2 + 9 H2O→ 6 C3H3PO7 + 6 H3O+

Réduction de l’acide 3-phosphoglycérique[modifier | modifier le code]

3-phosphoglycérate + ATP1,3-diphosphoglycérate + ADP

6 C3H3PO7 + 6 ATP → 6 C3H3P2O10 + 6 ADP

1,3-diphosphoglycérate + NADPH + H+glycéraldéhyde-3-phosphate + NADP+ + Pi

6 C3H3P2O10 + 6 NADPH → 6 C3H5PO6 + 6 NADP+ + 6 Pi

Glycéraldéhyde-3-phosphateribulose-5-phosphate + Pi

5 C3H5PO6 → 3 C5H8PO7 + 2 Pi + OH-

Régénération du ribulose[modifier | modifier le code]

ribulose-5-phosphate + ATPribulose-1,5-bisphosphate + ADP

3 C5H8PO7 + 3 ATP → 3 C5H8P2O11 + 3 ADP

La molécule 3-phosphoglycéraldéhyde manquante est convertie en glucose.

Synthèse du glucose[modifier | modifier le code]

Glycéraldéhyde-3-phosphateglucose

2 C3H5PO6 + 2 [H] → C6H12O6 + 2 Pi + 3 O2

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