2024年5月29日发(作者:太史一瑾)
卡尔文循环和三羧酸循环的区别
卡尔文循环和三羧酸循环是生物体内重要的能量代谢途径。它们起到将食物中的营养
物质转化为生物体内可用的能量的作用。下面将就卡尔文循环和三羧酸循环的定义、特点
和区别进行详细说明。
1. 卡尔文循环
卡尔文循环也称为光合作用,是经典的光合反应途径。其定义为:在植物叶绿体中,
利用光合色素吸收光能,将二氧化碳转化为部分还原的有机物或三联糖磷酸分子,产生
ATP和NADPH,并释放出氧气的代谢途径。
卡尔文循环的主要特点是:
首先是通过光反应过程,将太阳能转化为ATP和NADPH。光反应过程主要是光系统Ⅰ
和光系统ⅠII生成的电子通过电子传递链,使P700和P680复合体获得电子激发,从而
释放出ATP和NADPH。
其次是在暗反应过程中,利用ATP和NADPH的能量,将CO2还原为吡咯酮和三联糖磷
酸如Rubisco等有机物。该过程中有些产物作为后续合成过程的原料,如淀粉质。
最后是氧气放出,是由于光反应中水分子的光解。
2. 三羧酸循环
三羧酸循环又称为柠檬酸循环或Krebs循环,是构成有机物质的基本途径之一。其定
义为:在有氧条件下,将酶降解组成有机酸、还原剂和二氧化碳形成ATP的代谢途径。
首先是通过降解葡萄糖分解途径中产生的并途经酸化过程中产生的脂肪酸等产物。三
羧酸循环的一个初级产物是柠檬酸,然后,再将柠檬酸逐步分解成为二氧化碳和几种还原
剂的物质。
其次是该代谢途径独立于酶的种类,ARNS程度等因素。三羧酸循环是功能酶反应的复
杂曲线,其速度取决于各种酶、激活酶和消化酶的浓度及活性,因此大量受环境、营养素
和荷尔蒙等方面的影响。
最后是该代谢途径最终产生大量ATP,这个ATP不仅供应生命过程所需的能量途径,
同时也是能提供生命基因的复制和维持机体功能的重要化学源。
3. 区别
(1)能量质量:卡尔文循环是合成ATP能量储备的主要方式,而三羧酸循环则是维持
体内化学能使能的主要途径。
(2)碳来源不同:卡尔文循环中获得的碳源是CO2,三羧酸循环中产生CO2。
(3)生物水平:卡尔文循环是植物体系中CO2的主要转化途径,三羧酸循环则是细菌、
真菌和动物等生物体系中的重要代谢途径。
(4)时间和环境:卡尔文循环主要通过光合作用制造ATP和NADPH,因此最适合光照
充足的环境。而三羧酸循环则的大部分过程都在细胞内进行,所以更适合在光照不足的条
件下运作。
2024年5月29日发(作者:太史一瑾)
卡尔文循环和三羧酸循环的区别
卡尔文循环和三羧酸循环是生物体内重要的能量代谢途径。它们起到将食物中的营养
物质转化为生物体内可用的能量的作用。下面将就卡尔文循环和三羧酸循环的定义、特点
和区别进行详细说明。
1. 卡尔文循环
卡尔文循环也称为光合作用,是经典的光合反应途径。其定义为:在植物叶绿体中,
利用光合色素吸收光能,将二氧化碳转化为部分还原的有机物或三联糖磷酸分子,产生
ATP和NADPH,并释放出氧气的代谢途径。
卡尔文循环的主要特点是:
首先是通过光反应过程,将太阳能转化为ATP和NADPH。光反应过程主要是光系统Ⅰ
和光系统ⅠII生成的电子通过电子传递链,使P700和P680复合体获得电子激发,从而
释放出ATP和NADPH。
其次是在暗反应过程中,利用ATP和NADPH的能量,将CO2还原为吡咯酮和三联糖磷
酸如Rubisco等有机物。该过程中有些产物作为后续合成过程的原料,如淀粉质。
最后是氧气放出,是由于光反应中水分子的光解。
2. 三羧酸循环
三羧酸循环又称为柠檬酸循环或Krebs循环,是构成有机物质的基本途径之一。其定
义为:在有氧条件下,将酶降解组成有机酸、还原剂和二氧化碳形成ATP的代谢途径。
首先是通过降解葡萄糖分解途径中产生的并途经酸化过程中产生的脂肪酸等产物。三
羧酸循环的一个初级产物是柠檬酸,然后,再将柠檬酸逐步分解成为二氧化碳和几种还原
剂的物质。
其次是该代谢途径独立于酶的种类,ARNS程度等因素。三羧酸循环是功能酶反应的复
杂曲线,其速度取决于各种酶、激活酶和消化酶的浓度及活性,因此大量受环境、营养素
和荷尔蒙等方面的影响。
最后是该代谢途径最终产生大量ATP,这个ATP不仅供应生命过程所需的能量途径,
同时也是能提供生命基因的复制和维持机体功能的重要化学源。
3. 区别
(1)能量质量:卡尔文循环是合成ATP能量储备的主要方式,而三羧酸循环则是维持
体内化学能使能的主要途径。
(2)碳来源不同:卡尔文循环中获得的碳源是CO2,三羧酸循环中产生CO2。
(3)生物水平:卡尔文循环是植物体系中CO2的主要转化途径,三羧酸循环则是细菌、
真菌和动物等生物体系中的重要代谢途径。
(4)时间和环境:卡尔文循环主要通过光合作用制造ATP和NADPH,因此最适合光照
充足的环境。而三羧酸循环则的大部分过程都在细胞内进行,所以更适合在光照不足的条
件下运作。