Pha tối quang hợp là gì?

Pha tối quang hợp – Bí mật đằng sau sự sống xanh

Ánh nắng ban mai rọi xuống những tán lá xanh mướt, khởi động một cuộc hành trình kỳ diệu: quang hợp. Nhưng ẩn sau vẻ ngoài rực rỡ ấy, một chu trình phức tạp đang diễn ra, đó là pha tối quang hợp, còn được gọi là chu trình Calvin.

Khác với pha sáng, diễn ra trong lá lục, pha tối diễn ra ở chất nền của lục lạp. Nó không trực tiếp phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời mà sử dụng năng lượng ATP và NADPH được tích lũy từ pha sáng.

Pha tối là cuộc hành trình kỳ diệu biến đổi khí CO2 thành đường. Cụ thể, nó bao gồm một chuỗi phản ứng hóa học phức tạp, với sự tham gia của enzyme Rubisco – một chất xúc tác quan trọng.

• Bước 1: Khí CO2 được cố định: Rubisco kết hợp CO2 với một phân tử hữu cơ 5C (ribulose-1,5-bisphosphate – RuBP) tạo thành một phân tử 6C không bền.
• Bước 2: Phân tử 6C được phân giải: Phân tử 6C ngay lập tức bị phân giải thành hai phân tử 3C (3-phosphoglycerate – 3PG).
• Bước 3: 3PG được khử: ATP và NADPH từ pha sáng cung cấp năng lượng để chuyển hóa 3PG thành glyceraldehyd-3-phosphate (G3P).
• Bước 4: G3P tái tạo RuBP: Một phần G3P được sử dụng để tổng hợp glucose, còn phần còn lại được tái tạo thành RuBP, đảm bảo chu trình tiếp tục.

Pha tối quang hợp là chìa khóa cho sự sống xanh, nó cung cấp nguồn thức ăn chính cho cây và toàn bộ hệ sinh thái. Glucose sản xuất từ pha tối là nguồn năng lượng chính cho các hoạt động sống của cây, đồng thời là nguyên liệu chính cho quá trình tổng hợp các chất hữu cơ khác như cellulose, tinh bột, protein,…

Sự phức tạp và hiệu quả của pha tối quang hợp khiến nó trở thành một trong những kỳ quan của thế giới tự nhiên. Nó nhắc nhở chúng ta về sự tinh tế và sự khéo léo ẩn giấu trong mỗi lá cây xanh, góp phần tạo nên sự sống đa dạng trên Trái đất.