دورة كالفن هي مجموعة من الضوء المستقل تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تحدث خلال البناء الضوئي وتثبيت الكربون لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى جلوكوز السكر. تحدث هذه التفاعلات في سدى البلاستيدات الخضراء ، وهي المنطقة المليئة بالسوائل بين ثايلاكويد الغشاء والغشاء الداخلي للعضية. هنا نظرة على تفاعلات الأكسدة والاختزال التي تحدث أثناء دورة كالفين.
قد تعرف دورة كالفين باسم آخر. تُعرف مجموعة التفاعلات أيضًا باسم التفاعلات المظلمة أو دورة C3 أو دورة كالفن-بنسون-باشام (CBB) أو دورة فوسفات البنتوز المختزلة. تم اكتشاف الدورة في عام 1950 من قبل ملفين كالفن وجيمس باشام وأندرو بينسون في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. استخدموا الكربون المشع 14 لتتبع مسار ذرات الكربون في تثبيت الكربون.
تعد دورة كالفين جزءًا من عملية البناء الضوئي ، والتي تحدث على مرحلتين. في المرحلة الأولى ، تستخدم التفاعلات الكيميائية الطاقة من الضوء لإنتاج ATP و NADPH. في المرحلة الثانية (دورة كالفين أو التفاعلات المظلمة) ، يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى جزيئات عضوية ، مثل الجلوكوز. على الرغم من أن دورة كالفين قد يطلق عليها "التفاعلات المظلمة" ، إلا أن هذه التفاعلات لا تحدث فعليًا في الظلام أو أثناء الليل. تتطلب التفاعلات انخفاض NADP ، والذي يأتي من تفاعل يعتمد على الضوء. تتكون دورة كالفن من:
ست مراحل من الدورة مطلوبة لإنتاج جزيء جلوكوز واحد. يمكن استخدام فائض G3P الناتج عن التفاعلات لتشكيل مجموعة متنوعة من الكربوهيدرات ، اعتمادًا على احتياجات النبات.
على الرغم من أن خطوات دورة كالفن لا تتطلب الضوء ، إلا أن العملية تحدث فقط عندما يتوفر الضوء (النهار). لماذا ا؟ لأنه مضيعة للطاقة لأنه لا يوجد تدفق إلكترون بدون ضوء. وبالتالي يتم تنظيم الإنزيمات التي تعمل على دورة كالفن بحيث تعتمد على الضوء على الرغم من أن التفاعلات الكيميائية نفسها لا تتطلب فوتونات.
في الليل ، تحول النباتات النشا إلى السكروز وتطلقه في اللحاء. تخزن نباتات CAM حمض الماليك في الليل وتطلقه خلال النهار. تُعرف ردود الفعل هذه أيضًا باسم "ردود الفعل المظلمة".