Erkläre den Calvin-Zyklus.

Der Calvin-Zyklus, auch als Calvin-Benson-Zyklus bekannt, ist ein zentraler Prozess der Photosynthese, der in den Chloroplasten von Pflanzen stattfindet. Er dient der Umwandlung von Kohlendioxid (CO₂) in organische Verbindungen, insbesondere Glukose. Der Zyklus besteht aus drei Hauptphasen: 1. **Kohlenstofffixierung**: CO₂ wird in den Zyklus eingeführt und mit einem fünf Kohlenstoffatomen umfassenden Molekül, Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP), durch das Enzym Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RuBisCO) verbunden. Dies führt zur Bildung eines instabilen sechs Kohlenstoffatomen umfassenden Intermediats, das sofort in zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat (3-PGA) zerfällt. 2. **Reduktion**: Die 3-PGA-Moleküle werden durch ATP und NADPH, die in der Lichtreaktion der Photosynthese erzeugt werden, phosphoryliert und reduziert. Dies führt zur Bildung von Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P), einem drei Kohlenstoffatomen umfassenden Zuckermolekül. Ein Teil des G3P wird zur Synthese von Glukose und anderen Kohlenhydraten verwendet. 3. **Regeneration von RuBP**: Der verbleibende G3P wird verwendet, um RuBP zu regenerieren, sodass der Zyklus fortgesetzt werden kann. Dies erfordert zusätzliche ATP-Moleküle. Der Calvin-Zyklus ist ein wiederkehrender Prozess, der in mehreren Runden abläuft, um genügend organische Verbindungen zu produzieren, die für das Wachstum und die Energieversorgung der Pflanze notwendig sind.