卡尔文循环图解生成器 卡尔文循环
描述你需要的卡尔文循环图解，AI将即刻生成。适用于生物课堂、科研展示和教学材料。
卡尔文循环图解生成器
免费试用 ·
卡尔文循环图解将显示在此处
描述你的图解并点击生成
卡尔文循环图解示例
浏览卡尔文循环示例，或在上方生成你自己的图解
完整标注版卡尔文循环
涵盖三个阶段的综合卡尔文循环图解，清晰展示碳通过固定、还原和RuBP再生的流动路径。
简化三阶段概览
以颜色编码突出三个主要阶段的卡尔文循环概览图，便于学生理解。
分子细节视图
含关键中间体分子结构的详细卡尔文循环图解，适用于高级生物和生化课程。
叶绿体情境中的卡尔文循环
卡尔文循环在叶绿体基质情境中的图解，展示与类囊体光反应的连接关系。
光反应 vs 卡尔文循环对比
展示光反应与卡尔文循环如何通过ATP、NADPH等共享分子协同工作的对比图。
空白测验版
工作表式卡尔文循环图解，含空白标注，适用于教学评估和自我测试。
什么是卡尔文循环？
卡尔文循环，又称暗反应或卡尔文-本森-巴萨姆（CBB）循环，是光合作用的第二阶段，发生在叶绿体基质中。与光反应不同，卡尔文循环不直接需要光，但依赖光反应产生的ATP和NADPH。由梅尔文·卡尔文、安德鲁·本森和詹姆斯·巴萨姆于20世纪50年代发现，该代谢途径负责将大气中的二氧化碳（CO2）转化为有机分子，具体为甘油醛-3-磷酸（G3P），植物利用G3P合成葡萄糖和其他碳水化合物。循环需转动三次以固定三个CO2分子，产生一个净G3P分子。
卡尔文循环的三个阶段
- 阶段一——碳固定：酶RuBisCO催化CO2与5碳分子RuBP结合，生成两个3碳化合物3-PGA
- 阶段二——还原：光反应产生的ATP和NADPH将3-PGA转化为G3P（甘油醛-3-磷酸），一种高能3碳糖
- 阶段三——RuBP再生：ATP用于将G3P分子重新排列为5碳RuBP，使循环能够继续固定更多CO2
- 每固定3个CO2分子，循环消耗9个ATP和6个NADPH，生成1个净G3P分子
- 剩余5个G3P分子被循环利用以再生3个RuBP分子，维持循环运转
- 两个G3P分子（每次固定3个CO2转动两轮）结合形成一个葡萄糖分子
卡尔文循环的关键分子
多种关键分子驱动卡尔文循环。RuBisCO（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）是地球上最丰富的酶，催化碳固定的第一步。RuBP（核酮糖-1,5-二磷酸）是每轮循环中被再生的5碳CO2受体。3-PGA（3-磷酸甘油酸）是碳固定的第一个稳定3碳产物。G3P（甘油醛-3-磷酸）是可用于合成葡萄糖、蔗糖、淀粉、氨基酸和脂肪酸的3碳糖产物。ATP提供能量，NADPH提供还原力，两者均来自类囊体膜中的光反应。
与光反应的关系
卡尔文循环与光反应形成相互联系的系统。光反应发生在类囊体膜上，叶绿素吸收光能分解水、释放氧气并产生ATP和NADPH。这些能量载体随后转移至基质，卡尔文循环利用它们将CO2固定为有机碳。循环将ADP、无机磷酸（Pi）和NADP+返还光反应进行回收。虽称为暗反应，卡尔文循环通常在白天进行，因为它依赖活跃光反应持续供应的ATP和NADPH。没有光，这些能量载体耗尽，循环停止。
C3、C4和CAM光合作用
标准卡尔文循环途径称为C3光合作用，因为第一个稳定产物（3-PGA）含3个碳。大多数植物（包括水稻、小麦和大豆）使用此途径。然而，在高温干燥条件下，RuBisCO可能错误地固定氧气而非CO2（光呼吸），浪费能量。玉米和甘蔗等C4植物进化出额外的碳浓缩步骤，将CO2直接输送给RuBisCO，减少光呼吸。仙人掌等CAM植物在夜间开放气孔收集CO2并储存为有机酸，白天关闭气孔节水时释放给卡尔文循环。这三种途径最终都通过卡尔文循环产生G3P。
如何创建卡尔文循环图解
- 选择详细程度——简化概览、标准教材级或高级生化版
- 确定情境——独立循环、在叶绿体中，或与光反应对比
- 指定要标注的分子和酶（RuBisCO、RuBP、3-PGA、G3P、ATP、NADPH）
- 为三个阶段选择颜色编码：固定、还原和再生
- 添加碳计数注释以追踪碳在循环中的流动
- 我们的AI生成器即刻创建精确的出版级卡尔文循环图解
