Return to Video

Najmniejsza fabryka przyrody: Cykl Calvina - Cathy Symington

  • 0:07 - 0:09
    Masz przed sobą ogromną miskę
  • 0:09 - 0:12
    płatków śniadaniowych, pełnych energii.
  • 0:12 - 0:15
    Jedna łyżka. Dwie. Trzy.
  • 0:15 - 0:18
    Odczuwasz przypływ energii
  • 0:18 - 0:20
    dzięki cukrom zawartym w tym posiłku.
  • 0:20 - 0:23
    Ale skąd ta energia wzięła się w misce?
  • 0:23 - 0:25
    Energia kryje się pod postacią cukrów,
  • 0:25 - 0:29
    które są wytwarzane przez rośliny,
    z których zrobiono płatki,
  • 0:29 - 0:30
    jak pszenica, czy kukurydza.
  • 0:30 - 0:33
    Jak widać, węgiel jest ważnym składnikiem,
  • 0:33 - 0:35
    a rośliny dostają go
  • 0:35 - 0:39
    w postaci dwutlenku węgla - CO2,
  • 0:39 - 0:40
    z powietrza, którym oddychamy.
  • 0:40 - 0:43
    Jednak jak taka fabryka energii,
  • 0:43 - 0:45
    umieszczona w środku chloroplastu,
  • 0:45 - 0:48
    zamienia dwutlenek węgla
  • 0:48 - 0:52
    w sześciowęglowy łańcuch glukozy?
  • 0:52 - 0:55
    Jeżeli myślisz: fotosynteza, masz rację.
  • 0:55 - 0:58
    Ale fotosynteza dzieli się na dwa etapy.
  • 0:58 - 1:01
    Pierwszy gromadzi energię słoneczną
  • 1:01 - 1:05
    w postaci adenozyno-trifosforanu - ADP.
  • 1:05 - 1:09
    Drugi - Cykl Calvina - wiąże węgle
  • 1:09 - 1:11
    i zamienia je w cukry.
  • 1:11 - 1:13
    Drugi etap to jedna z najbardziej trwałych
  • 1:13 - 1:16
    linii produkcyjnych natury.
  • 1:16 - 1:20
    Zapraszam do najmniejszej fabryki świata.
  • 1:20 - 1:22
    Materiał wyjściowy?
  • 1:22 - 1:24
    Mieszanka cząsteczek CO2 z powietrza
  • 1:24 - 1:27
    oraz na wpół gotowych cząsteczek zwanych
  • 1:27 - 1:30
    rybulozo-bisfosforanami lub RuBP,
  • 1:30 - 1:32
    złożonych z pięciu atomów węgla.
  • 1:32 - 1:36
    Inicjator to pracowity enzym RuBisCO,
  • 1:36 - 1:40
    który spawa atom węgla z cząsteczki CO2
  • 1:40 - 1:42
    z łańcuchem RuBP,
  • 1:42 - 1:45
    by zbudować sześciowęglowy łańcuch,
  • 1:45 - 1:48
    który od razu dzieli się
    na dwa krótsze łańcuchy
  • 1:48 - 1:50
    po trzy węgle każdy,
  • 1:50 - 1:54
    zwane fosfoglicerynianami lub PGA.
  • 1:54 - 1:58
    Do tego ATP oraz związek chemiczny zwany
  • 1:58 - 2:02
    fosforanem dinukleotydu
    nikotynoamidoadeninowego
  • 2:02 - 2:05
    lub po prostu NADPH.
  • 2:05 - 2:08
    ATP działa jak smar i dostarcza energii,
  • 2:08 - 2:14
    gdy NADPH przylepia po jednym wodorze
    do każdego łańcucha PGA,
  • 2:14 - 2:15
    zamieniając je w cząsteczki
  • 2:15 - 2:20
    aldehydu 3-fosfoglicerynowego,
    w skrócie G3P.
  • 2:20 - 2:23
    Glukoza składa się z sześciu węgli
  • 2:23 - 2:25
    pochodzących z dwóch cząsteczek G3P,
  • 2:25 - 2:28
    które łącznie mają 6 atomów węgla.
  • 2:28 - 2:31
    Więc cukier już powstał?
  • 2:31 - 2:33
    Nie do końca.
  • 2:33 - 2:36
    Cykl Calvina działa
    jak odnawialna linia produkcyjna,
  • 2:36 - 2:38
    czyli cząsteczki RuBP,
  • 2:38 - 2:40
    które rozpoczęły nasz proces,
  • 2:40 - 2:43
    muszą zostać odtworzone z materiałów
  • 2:43 - 2:44
    z obecnego cyklu.
  • 2:44 - 2:47
    Jednak każda cząsteczka RuBP
    potrzebuje pięć węgli,
  • 2:47 - 2:50
    a wytworzenie cząsteczki glukozy
    wymaga sześciu,
  • 2:50 - 2:51
    Coś tu się nie zgadza.
  • 2:51 - 2:54
    Odpowiedź oparta jest o ten fakt:
  • 2:54 - 2:57
    Gdy byliśmy skupieni
    na jednej linii produkcyjnej,
  • 2:57 - 3:01
    równocześnie pracowało pięć innych.
  • 3:01 - 3:04
    Z sześciu taśm produkcyjnych
    działających jednocześnie
  • 3:04 - 3:06
    nie jeden atom węgla zostaje połączony
  • 3:06 - 3:07
    z łańcuchem RuBP,
  • 3:07 - 3:12
    ale sześć do sześciu łańcuchów.
  • 3:12 - 3:15
    To daje nam 12 cząsteczek G3P
    zamiast dwóch,
  • 3:15 - 3:19
    czyli w sumie istnieje 36 atomów węgla.
  • 3:19 - 3:21
    Właśnie tyle potrzeba,
    żeby wytworzyć cukier
  • 3:21 - 3:24
    oraz by odtworzyć cząsteczki RuBP.
  • 3:24 - 3:27
    Z tych 12 cząsteczek G3P
  • 3:27 - 3:29
    dwie są wykorzystane do wytworzenia
  • 3:29 - 3:32
    pełnego energii łańcucha sześciu węgli.
  • 3:32 - 3:36
    To ten, który zasila Ciebie
    podczas śniadania. Sukces!
  • 3:36 - 3:38
    A z pozostałych węgli
  • 3:38 - 3:40
    na linii produkcyjnej
  • 3:40 - 3:44
    odtwarzanych jest sześć łańcuchów RuBP.
  • 3:44 - 3:47
    Na to potrzebne jest 30 węgli,
  • 3:47 - 3:51
    a właśnie tyle znajduje się
    w pozostałych 10 łańcuchach G3P.
  • 3:51 - 3:54
    Następuje molekularna dobieranka.
  • 3:54 - 3:56
    Dwa łańcuchy G3P łączą się,
  • 3:56 - 3:59
    tworząc łańcuch 6 węglowy.
  • 3:59 - 4:03
    Dodając kolejny łańcuch G3P
    otrzymujemy łańcuch 9 węgli.
  • 4:03 - 4:06
    Pierwszy łańcuch RuBP
  • 4:06 - 4:08
    jest odcinany od niego,
  • 4:08 - 4:10
    pozostawiając cztery węgle.
  • 4:10 - 4:11
    Jednak nie ma tu odpadków.
  • 4:11 - 4:14
    Są łączone z czwartą cząsteczką G3P,
  • 4:14 - 4:16
    tworząc łańcuch siedmiu węgli.
  • 4:16 - 4:19
    Przyłączamy kolejną cząsteczkę G3P,
  • 4:19 - 4:21
    otrzymując 10 węglowy łańcuch
  • 4:21 - 4:24
    wystarczający do wytworzenia
    dwóch cząsteczek RuBP.
  • 4:24 - 4:27
    Z odtworzonymi trzema cząsteczkami RuBP
  • 4:27 - 4:29
    z pięciu łańcuchów G3P,
  • 4:29 - 4:31
    powtórzenie tego procesu
  • 4:31 - 4:34
    odtworzy wszystkie sześć łańcuchów RuBP,
  • 4:34 - 4:37
    potrzebnych do powtórzenia całego cyklu.
  • 4:37 - 4:39
    Podsumowując: cykl Calvina produkuje
  • 4:39 - 4:41
    niezbędną ilość elementów i procesów
  • 4:41 - 4:43
    potrzebnych do podtrzymania
  • 4:43 - 4:45
    tej biochemicznej produkcji.
  • 4:45 - 4:49
    A to tylko jeden z setek cykli w naturze.
  • 4:49 - 4:50
    Dlaczego tak wiele?
  • 4:50 - 4:53
    Gdyby procesy biologiczne były liniowe
  • 4:53 - 4:56
    nie byłyby tak wydajne i sprawne
  • 4:56 - 4:58
    w używaniu energii
    do wytwarzania materiałów,
  • 4:58 - 5:01
    na których polega natura,
    na przykład cukrów.
  • 5:01 - 5:03
    Cykle tworzą sprzężenia zwrotne,
  • 5:03 - 5:07
    które wielokrotnie używają
    i odbudowują składniki,
  • 5:07 - 5:09
    wytwarzając jak najwięcej produktów
  • 5:09 - 5:11
    z zasobów rośliny.
  • 5:11 - 5:13
    Tak jak cukier powstaje
  • 5:13 - 5:15
    ze światła słonecznego i węgla
  • 5:15 - 5:17
    przetworzonego w roślinnych fabrykach,
  • 5:17 - 5:19
    tak by stały się twoją energią napędową,
  • 5:19 - 5:22
    i podtrzymuje cykle
    twojego własnego życia.
Title:
Najmniejsza fabryka przyrody: Cykl Calvina - Cathy Symington
Description:

Pełna wersja lekcji dostępna pod: http://ed.ted.com/lessons/nature-s-smallest-factory-the-calvin-cycle-cathy-symington

Pełna miska płatów śniadaniowych daje ci energię na początek nowego dnia, ale jak dokładnie ta energia znalazła się w misce? Zaczęło się to od fotosyntezy - procesu, który przekształca powietrze, którym oddychamy w energetyzującą glukozę. Cathy Symington przedstawia bardzo wydają i ważną drugą fazę fotosyntezy - cykl Calvina, który przekształca dwutlenek węgla w cukier za pomocą sprytnej matematycznej dobieranki.

Lekcja: Cathy Symington, animacja: Flaming Medusa Studios Inc.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:38

Polish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.