1 00:00:07,496 --> 00:00:09,361 Bạn đang đối mặt với một bát 2 00:00:09,361 --> 00:00:12,454 Carbon Crunchies thật to đầy năng lượng. 3 00:00:12,454 --> 00:00:15,451 Một muỗng. Hai. Ba. 4 00:00:15,451 --> 00:00:17,812 Nhanh chóng, bạn cảm thấy dồi dào năng lượng 5 00:00:17,812 --> 00:00:19,703 nhờ vào bữa ăn. 6 00:00:19,703 --> 00:00:22,813 Nhưng làm thế nào năng lượng lại có trong bát? 7 00:00:22,813 --> 00:00:25,502 Năng lượng tồn tại dưới dạng đường 8 00:00:25,502 --> 00:00:28,313 được tạo ra từ ngũ cốc 9 00:00:28,313 --> 00:00:29,979 như lúa mì hay ngô. 10 00:00:29,979 --> 00:00:33,313 Cacbon là xương sống của hóa học. 11 00:00:33,313 --> 00:00:35,011 và cây cối lấy dạng khác 12 00:00:35,011 --> 00:00:38,515 của cacbon, CO2, 13 00:00:38,515 --> 00:00:40,433 từ không khí mà ta hít thở. 14 00:00:40,433 --> 00:00:42,602 Làm thế nào nhà máy năng lượng của cây cối, 15 00:00:42,602 --> 00:00:45,021 được đặt trong chất nền của lục lạp, 16 00:00:45,021 --> 00:00:47,811 lại có thể biến đổi một khí cacbon, như CO2, 17 00:00:47,811 --> 00:00:51,774 thành chuỗi sáu cacbon, như glucozo? 18 00:00:51,774 --> 00:00:55,029 Nếu bạn nghĩ đến sự quang hợp, bạn đã đúng rồi đấy. 19 00:00:55,029 --> 00:00:58,240 Quá trình quang hợp được chia thành 2 giai đoạn. 20 00:00:58,240 --> 00:01:00,782 Thứ nhất, dự trữ năng lượng từ mặt trời 21 00:01:00,782 --> 00:01:05,343 dưới dạng adenosine triphosphate, hay là ATP. 22 00:01:05,343 --> 00:01:08,842 Thứ hai, chu trình Calvin, nhận carbon 23 00:01:08,842 --> 00:01:10,928 và chuyển hóa thành đường. 24 00:01:10,928 --> 00:01:13,296 Giai đoạn thứ hai này đại diện cho 25 00:01:13,296 --> 00:01:15,796 dây truyền sản suất bền vững nhất của thiên nhiên. 26 00:01:15,796 --> 00:01:20,426 Chào mừng tới nhà máy nhỏ nhất thế giới 27 00:01:20,426 --> 00:01:21,844 Nguyên liệu đầu tiên? 28 00:01:21,844 --> 00:01:24,308 Một lượng các phân tử CO2 trong không khí 29 00:01:24,308 --> 00:01:26,760 các phân tử được liên kết lại gọi là 30 00:01:26,760 --> 00:01:30,399 ribulose biphosphate, hoặc RuBP, 31 00:01:30,399 --> 00:01:32,261 gồm 5 nguyên tử Cacbon 32 00:01:32,261 --> 00:01:36,178 Nhân tố kích thích ? Một loại enzym có tên là RuBisCo 33 00:01:36,178 --> 00:01:39,614 liên kết một nguyên tử cácbon với một phân tử CO2 34 00:01:39,614 --> 00:01:41,593 bằng chuỗi RuBP 35 00:01:41,593 --> 00:01:44,618 để xây dựng một chuỗi sáu carbon. 36 00:01:44,618 --> 00:01:47,873 Chúng nhanh chóng chia tách thành hai chuỗi ngắn 37 00:01:47,873 --> 00:01:49,874 mỗi chuỗi bao gồm 3 cacbon 38 00:01:49,874 --> 00:01:54,391 gọi là phosphoglycerates, gọi tắt là PGAs. 39 00:01:54,391 --> 00:01:57,550 Thêm vào ATP, và một chất hóa học gọi là 40 00:01:57,550 --> 00:02:01,678 nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, 41 00:02:01,678 --> 00:02:04,806 gọi tắt là NADPH. 42 00:02:04,806 --> 00:02:07,725 ATP, có vai trò như chất bôi trơn, cung cấp năng lượng 43 00:02:07,725 --> 00:02:13,511 trong khi NADPH thêm vào cho mỗi chuỗi PGA, một hydrogen 44 00:02:13,511 --> 00:02:15,427 biến chúng thành những phân tử 45 00:02:15,427 --> 00:02:19,610 glyceraldehyde 3 phosphates, hay G3Ps. 46 00:02:19,610 --> 00:02:22,531 Glucose cần sáu carbon để hình thành, 47 00:02:22,531 --> 00:02:25,242 từ hai phân tử G3P, 48 00:02:25,242 --> 00:02:28,426 thứ mà tình cờ có sáu nguyên tử cacbon giữa chúng. 49 00:02:28,426 --> 00:02:30,844 Vậy là, đường được sản xuất, phải không? 50 00:02:30,844 --> 00:02:32,511 Không đúng lắm. 51 00:02:32,511 --> 00:02:35,878 Chu trình Calvin hoạt động như một dây chuyền sản xuất bền vững, 52 00:02:35,878 --> 00:02:38,178 nghĩa là các RuBPs gốc 53 00:02:38,178 --> 00:02:40,272 thứ kích hoạt ban đầu, 54 00:02:40,272 --> 00:02:42,727 cần được tái tạo từ các vật liệu tái chế 55 00:02:42,727 --> 00:02:44,359 trong chu kỳ hiện nay. 56 00:02:44,359 --> 00:02:46,976 Mỗi RuBP cần năm cacbon 57 00:02:46,976 --> 00:02:49,809 và quá trình glucose lấy cả sáu. 58 00:02:49,809 --> 00:02:51,394 Không cái gì được thêm vào cả. 59 00:02:51,394 --> 00:02:54,195 Câu trả lời là một hiện tượng thực tế. 60 00:02:54,195 --> 00:02:57,225 Trong khi ta tập trung vào từng dây chuyền sản xuất, 61 00:02:57,225 --> 00:03:00,725 năm quá trình khác đang xảy ra cùng lúc. 62 00:03:00,725 --> 00:03:03,662 Với sáu băng chuyền chuyển động cùng lúc, 63 00:03:03,662 --> 00:03:05,809 không chỉ là một carbon được gắn 64 00:03:05,809 --> 00:03:07,416 với một chuỗi RuBP, 65 00:03:07,416 --> 00:03:11,590 mà là 6 cacbon được gắn với 6 RuBPs. 66 00:03:11,590 --> 00:03:15,091 tạo ra 12 chuỗi G3P thay vì 2, 67 00:03:15,091 --> 00:03:18,726 nghĩa là tổng cộng, có tất cả 36 cacbon tồn tại: 68 00:03:18,726 --> 00:03:21,308 số lượng chính xác cần để sản xuất đường, 69 00:03:21,308 --> 00:03:24,392 và xây dựng lại những RuBPs. 70 00:03:24,392 --> 00:03:27,187 Trong số 12 G3Ps gộp lại, 71 00:03:27,187 --> 00:03:28,940 hai đã được giải thoát để tạo thành 72 00:03:28,940 --> 00:03:32,309 sáu chuỗi năng lượng carbon glucose đó. 73 00:03:32,309 --> 00:03:35,614 Tiếp năng lượng cho bạn qua bữa sáng. Thành công! 74 00:03:35,614 --> 00:03:37,617 Quay lại với dây chuyền sản xuất, 75 00:03:37,617 --> 00:03:39,617 các sản phẩm phụ của sản phẩm đường này 76 00:03:39,617 --> 00:03:44,202 nhanh chóng ghép lại thành 6 RuBPs 77 00:03:44,202 --> 00:03:46,892 Chúng cần 30 cacbon 78 00:03:46,892 --> 00:03:51,002 con số chính xác của 10 G3PS còn sót lại. 79 00:03:51,002 --> 00:03:54,015 Sự kết hợp phân tử diễn ra. 80 00:03:54,015 --> 00:03:56,422 Hai trong số các G3Ps được gắn lại với nhau 81 00:03:56,422 --> 00:03:58,589 hình thành chuỗi sáu carbon. 82 00:03:58,589 --> 00:04:02,875 Bằng cách thêm một G3P thứ ba, một chuỗi chín carbon được hình thành. 83 00:04:02,875 --> 00:04:05,957 Các RuBP đầu tiên, được tạo nên từ năm nguyên tử cacbon, 84 00:04:05,957 --> 00:04:07,599 được tổng hợp từ đây 85 00:04:07,599 --> 00:04:09,559 để lại bốn cacbon. 86 00:04:09,559 --> 00:04:14,273 Nhưng không có lãng phí nào. Chúng tổng hợp thành phân tử G3P thứ tư 87 00:04:14,273 --> 00:04:16,315 tạo nên chuỗi cacbon thứ bảy. 88 00:04:16,315 --> 00:04:18,541 Thêm vào phân tử G3P thứ năm, 89 00:04:18,541 --> 00:04:20,707 chuỗi carbon mười được tạo ra, 90 00:04:20,707 --> 00:04:24,074 đủ giờ để tạo thêm hai RuBPs nữa. 91 00:04:24,074 --> 00:04:26,875 Với ba RuBPs đầy đủ được tái tạo 92 00:04:26,875 --> 00:04:29,204 từ 5 trong 10 G3Ps, 93 00:04:29,204 --> 00:04:31,207 chỉ cần sao chép quá trình này 94 00:04:31,207 --> 00:04:33,875 sẽ làm mới chuỗi 6 RuBP 95 00:04:33,875 --> 00:04:36,671 cần để bắt đầu lại chu trình. 96 00:04:36,671 --> 00:04:39,089 Vì vậy, chu trình Calvin tạo ra con số chính xác 97 00:04:39,089 --> 00:04:40,793 các nguyên tố và chu trình 98 00:04:40,793 --> 00:04:43,375 cần thiết để giữ dây chuyền sản xuất sinh học này 99 00:04:43,375 --> 00:04:45,208 tiếp tục mãi mãi. 100 00:04:45,208 --> 00:04:48,637 Nó chỉ là một trong hàng trăm quy trình tồn tại trong thiên nhiên. 101 00:04:48,637 --> 00:04:49,959 Tại sao lại nhiều như vậy? 102 00:04:49,959 --> 00:04:53,060 Bởi vì nếu quy trình sản xuất sinh học là một chiều, 103 00:04:53,060 --> 00:04:55,730 chúng sẽ gần như không hiệu quả 104 00:04:55,730 --> 00:04:58,444 trong việc sử dụng năng lượng để sản xuất các chất 105 00:04:58,444 --> 00:05:01,238 cốt yếu trong tự nhiên, ví dụ như đường. 106 00:05:01,238 --> 00:05:03,355 Chu kỳ tạo ra các vòng phản hồi quan trọng 107 00:05:03,355 --> 00:05:06,857 liên tục được tái sử dụng và tạo ra các thành phần 108 00:05:06,857 --> 00:05:08,609 nhiều nhất có thể 109 00:05:08,609 --> 00:05:10,987 vượt ngoài những nguồn có sẵn trên hành tinh. 110 00:05:10,987 --> 00:05:12,488 Ví dụ như đường, 111 00:05:12,488 --> 00:05:14,819 được tạo ra từ ánh sáng mặt trời và cacbon 112 00:05:14,819 --> 00:05:16,650 được chuyển đổi trong các nhà máy cây 113 00:05:16,650 --> 00:05:18,653 tạo thành năng lượng cho bạn sức mạnh 114 00:05:18,653 --> 00:05:21,652 giữ cho chu kỳ này quay vòng trong cuộc sống.