المرحلة الأولى - تثبيت الكربون (Carbon Fixation)

يتم تثبيت ثلاثة جزيئات CO2 واحداً تلو الآخر، وذلك من خلال ربط كل جزيء بمركب خماسي الكربون يدعى ريبولوز-5،1-مضاعف فوسفات ريبولوز مضاعف الفوسفات (RuBP)، بوساطة إنزيم يسمى روبيسكو ( Rubisco ) اختصاراً ل (Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase) - ويعد هذا الانزيم من أكثر البروتينات وجوداً في البلاستيدة الخضراء وعليه فهو الأكثر في العالم - وينتج ثلاثة جزئيات من حمض غليسرين أحادي الفوسفات (Phosphoglycerate-3) فيتكون ما مجموعة ستة جزيئات من حمض غليسرين احادي الفوسفات.

المرحلة الثانية - الاختزال ( Reduction)

يحصل كل جزيء من حمض غليسرين أحادي الفوسفات من الجزيئات الستة المنتجة في المرحلة الأولى على مجموعة فوسفات من جزيء ATP ، فيتكون حمض غليسرين ثنائي الفوسفات (1.3- bisphosphoglycerate) ، ويعمل مركب NADPH على اختزال حمض غليسرين ثنائي الفوسفات إلى غليسر الدهايد أحادي الفوسفات ( glyceraldehyde -3- Phosphate - G3P ) ، حيث يتكون ستى جزيئات من ( G3P ) .

المرحلة الثالثة - إعادة تصنيع مستقبل ثاني أكسيد الكربون(RuBP)( Regeneration of CO2 acceptor)

يستخدم جزيء واحد فقط من G3P كناتج نهائي لحلقة كالفن كنقطة البداية لمسارات عمليات الأيض لإنتاج مركبات عضوية تشمل الغلوكوز والكربوهيدرات الأخرى ، أما جزيئات G3P الخمسة الأخرى فتستخدم في أعادة بناء مركب ريبولوز ثنائي الفوسفات في سلسلة معقدة من التفاعلات يستهلك خلالها ثلاثة جزيئات ATP .

نواتج حلقة كالفن والمركبات التي يتم استخدامها

وبهذا فإنه كل حلقة من حلقات كالفن في التفاعلات اللاضوئية تنتج ½ جزيء غلوكوز وبذلك فهي تستخدم 9 جزيئات من ATP و تستهلك 6 جزيئات من NADPH و 3 جزئيات من CO2 و جزيء واحد من G3P غليسر الدهايد أحادي الفوسفات .


شريط بوابات علم النبات الكيمياء كيمياء حيوية


بذرة أحياء

تصنيف كومنز


تصنيف استقلاب

تصنيف تمثيل ضوئي


Calvin-cycle4-ar.svg تصغير دورة كالفن

حلقة كالفن أو دورة كالفن أو دورة تثبيت ثاني أكسيد الكربون (Calvin Cycle) ؛ وذلك نسبة إلى مكتشفها، وتحدث هذه التفاعلات في لحمة البلاستيدة حيث توجد الإنزيمات اللازمة لها، ودون الحاجة ضوء للضوء ، ويتم فيها استخدام نواتج التفاعلات الضوئية ATP و NADPH .



يدخل الكربون في حلقة كالفن على شكل CO2 , ويغادرها على شكل سكر. ويستهلك ATP كمصدر للطاقة، وNADPH كعامل اختزال قوي ، حيث يضيف الكترونات ذات طاقة عالية وأيونات الهيدروجين +H لصنع جزيئات السكر، وتتم العملية على ثلاث مراحل .