Генератор схем цикла Кальвина
Опишите нужную схему и получите подписанный цикл Кальвина: фиксация CO₂ ферментом РуБисКО, восстановление до ФГА и регенерация РуБФ, каждая молекула посчитана на входе и на выходе. Или бесплатно посмотрите ниже подписанный и пустой варианты.
Или начните с примера
Подписанная схема цикла Кальвина (ответы)
Три стадии, каждая молекула подписана, от CO₂ и РуБФ до ФГА. Распечатайте как лист ответов или раздайте для повторения.
Пустая схема цикла Кальвина для подписи
Тот же рисунок, где вместо каждой подписи пустая строка для ответа: для рабочего листа, проверочной работы или задания к экзамену.
Что такое схема цикла Кальвина?
Схема цикла Кальвина показывает, как хлоропласт превращает углекислый газ в сахар в три стадии: РуБисКО присоединяет CO₂ к РуБФ, АТФ и НАДФН восстанавливают продукт до ФГА, а большая часть ФГА идёт на регенерацию РуБФ. Цикл идёт в строме.
Коротко
- Он идёт в строме хлоропласта. Углекислый газ попадает в лист через устьица и диффундирует в строму, где проходят реакции фотосинтеза, не использующие свет напрямую.
- Три оборота фиксируют три CO₂ и дают одну молекулу ФГА на выход. РуБисКО присоединяет 3 CO₂ к 3 РуБФ, образуя 6 молекул 3-ФГК; 6 АТФ и 6 НАДФН восстанавливают их до 6 ФГА; одна ФГА покидает цикл, остальные пять превращаются в 3 РуБФ.
- Одна ФГА обходится в 9 АТФ и 6 НАДФН. Шесть АТФ уходят на восстановление и ещё три на регенерацию РуБФ; АДФ и НАДФ⁺ возвращаются в световую фазу для перезарядки.
- Одна молекула глюкозы требует шести оборотов. Каждый оборот фиксирует один атом углерода, поэтому цикл проходит шесть раз — две ФГА — на каждую шестиуглеродную глюкозу.
- Название «темновая фаза» вводит в заблуждение. Ни одна реакция не использует свет напрямую, но цикл работает на АТФ и НАДФН световой фазы, которые живут лишь миллионные доли секунды; поэтому он не независим от света и не идёт только ночью.
Как работает генератор схем цикла Кальвина?
Опишите схему
Скажите, для чего она и насколько подробной должна быть: цикл со всеми подписями и числом молекул, простой обзор или световая фаза и цикл Кальвина рядом. Достаточно одного предложения.
Выберите стиль
По умолчанию — чистая плоская схема в стиле учебника: белый фон, подписи на прямых выносных линиях. Или примените акварель, тушь, 3D и другие стили.
Доработайте и экспортируйте
Результат откроется в рабочей области: перерисовывайте фрагменты, редактируйте подписи прямо на холсте, увеличивайте разрешение и экспортируйте в высоком качестве.
Молекулы цикла Кальвина и что делает каждая
Молекулы и фермент, которые обычно показывают на подписанной схеме цикла Кальвина, что они собой представляют и какова их роль в цикле. Это набор подписей по умолчанию, если вы не попросите короче.
| Молекула | Что это | Роль в цикле |
|---|---|---|
| Углекислый газ (CO₂) | Источник углерода, поступает из воздуха через устьица | Присоединяется к РуБФ на стадии 1, по одной молекуле за оборот |
| РуБисКО | Фермент рибулозобисфосфаткарбоксилаза/оксигеназа | Катализирует фиксацию CO₂ на РуБФ |
| РуБФ (рибулозо-1,5-бисфосфат) | Пятиуглеродный сахар с двумя фосфатными группами | Принимает CO₂; восстанавливается на стадии 3, чтобы цикл продолжался |
| 3-ФГК (3-фосфоглицериновая кислота) | Трёхуглеродная кислота с одной фосфатной группой | Первый продукт: на каждую фиксированную CO₂ образуются две молекулы |
| АТФ | Переносчик энергии, образованный в световой фазе | Тратится на восстановление (6 на три оборота) и регенерацию (3 на три оборота) |
| НАДФН | Переносчик электронов, образованный в световой фазе | Даёт электроны для восстановления 3-ФГК до ФГА (6 на три оборота) |
| ФГА (глицеральдегид-3-фосфат) | Трёхуглеродный фосфорилированный сахар | Продукт: одна из шести покидает цикл для синтеза глюкозы и других веществ, пять идут на повторное использование |
| АДФ и НАДФ⁺ | Разряженные переносчики | Возвращаются к мембранам тилакоидов, где световая фаза снова их заряжает |
Сколько деталей нужно, зависит от курса. В школьном курсе часто хватает CO₂ на входе, сахара на выходе и АТФ с НАДФН как движущей силы; в профильных классах и в вузе называют РуБисКО, РуБФ, 3-ФГК и ФГА и считают молекулы на три оборота. Назовите нужные подписи, и будут нарисованы только они.
Световая фаза и цикл Кальвина: в чём разница?
Световая фаза улавливает энергию света на мембранах тилакоидов, расщепляет воду, выделяет кислород и образует АТФ и НАДФН; цикл Кальвина тратит эти АТФ и НАДФН в строме, чтобы связать углекислый газ в сахар. Первая превращает свет в химическую энергию, второй запасает её в углеродных соединениях.
| Световая фаза | Цикл Кальвина | |
|---|---|---|
| Где | Мембраны тилакоидов | Строма |
| Использует свет напрямую | Да | Нет, но нуждается в её АТФ и НАДФН |
| На входе | Свет, вода, АДФ и НАДФ⁺ | CO₂, АТФ и НАДФН |
| На выходе | Кислород, АТФ и НАДФН | ФГА, АДФ и НАДФ⁺ |
| Ключевые участники | Фотосистема II, фотосистема I, электрон-транспортная цепь и АТФ-синтаза | РуБисКО и РуБФ |
| Углерод | Не фиксируется | CO₂ включается в органические молекулы |
| Другие названия | Световые реакции | Темновая фаза (школьное название), цикл Кальвина — Бенсона |
Рисуйте обе фазы как связанные половины одного хлоропласта: АТФ и НАДФН идут из тилакоидов в строму, АДФ и НАДФ⁺ возвращаются обратно. Схема, где цикл Кальвина выделяет кислород или световая фаза поглощает CO₂, содержит ошибку, которую стоит искать первой.
Где используют схемы цикла Кальвина?
Схемы цикла Кальвина используют прежде всего на уроках биологии — в рабочих листах, на уроках о фотосинтезе, при подготовке к экзаменам — а также в физиологии растений и селекции, где изучают, как растения фиксируют углерод. Меняется глубина: CO₂ на входе и сахар на выходе в школе, каждая молекула на три оборота в вузе.
Школьная биология
Рабочие листы и листы для повторения вплоть до подготовки к ЕГЭ, где цикл Кальвина — темновая фаза фотосинтеза. Обычно подписанный цикл плюс тот же рисунок без подписей.
Уроки о фотосинтезе
Схемы, связывающие обе фазы (световая фаза на тилакоидах поставляет АТФ и НАДФН циклу в строме) и сопоставляющие фотосинтез с клеточным дыханием.
Подготовка к экзаменам
Одностраничные конспекты с числом молекул, потому что так и спрашивают: сколько АТФ на одну ФГА, какой фермент фиксирует углерод, что происходит с остальными пятью ФГА.
Физиология растений и наука
Рисунки о том, как растения приспосабливают фиксацию углерода к жаре и засухе (кактусы поглощают CO₂ ночью с открытыми устьицами, а цикл проводят днём), и о повышении эффективности фиксации углерода у культурных растений.
Частые вопросы о схеме цикла Кальвина
Что должно быть на подписанной схеме цикла Кальвина?
Стандартный набор: три стадии — фиксация CO₂, восстановление и регенерация — с CO₂, РуБисКО, РуБФ, 3-ФГК, АТФ, АДФ, НАДФН, НАДФ⁺ и ФГА, молекула ФГА, покидающая цикл, и число молекул на три оборота. Это рисуется по умолчанию; попросите меньше подписей — останутся только они.
Можно ли получить пустую схему цикла Кальвина, чтобы ученики подписали её сами?
Да: бесплатно посмотрите пустой вариант на этой странице или попросите его — каждая подпись будет заменена пустой строкой для ответа. Подписанный вариант служит к нему ответом, их удобно печатать парой.
Какие три стадии у цикла Кальвина?
Фиксация CO₂, восстановление и регенерация. При фиксации РуБисКО присоединяет CO₂ к РуБФ, и образуется 3-ФГК; при восстановлении АТФ и НАДФН превращают 3-ФГК в ФГА; при регенерации большая часть ФГА с затратой АТФ снова превращается в РуБФ, чтобы цикл мог принять следующую молекулу CO₂.
Где проходит цикл Кальвина?
В строме хлоропласта — жидкости вокруг тилакоидов. Световая фаза идёт на мембранах тилакоидов, поэтому образованные ею АТФ и НАДФН высвобождаются прямо там, где они нужны циклу.
Что входит в цикл Кальвина и что из него выходит?
За три оборота входят 3 CO₂, 9 АТФ и 6 НАДФН, выходят одна ФГА, 9 АДФ и 6 НАДФ⁺. АДФ и НАДФ⁺ возвращаются в световую фазу для перезарядки; из ФГА строятся глюкоза и другие вещества.
Сколько оборотов цикла Кальвина нужно для одной глюкозы?
Шесть. Каждый оборот фиксирует один атом углерода, поэтому три оборота дают одну трёхуглеродную ФГА, а шесть — две ФГА для одной шестиуглеродной глюкозы; это стоит 18 АТФ и 12 НАДФН.
Что делает РуБисКО?
РуБисКО — фермент, который фиксирует углерод: он присоединяет каждую молекулу CO₂ к молекуле РуБФ, и каждая реакция даёт две молекулы 3-ФГК. Его полное название — рибулозобисфосфаткарбоксилаза/оксигеназа; он работает в строме с РуБФ, которую цикл постоянно регенерирует.
Почему цикл Кальвина называют темновой фазой?
Потому что ни одна его реакция не использует свет напрямую, хотя от света он всё равно зависит. Цикл работает на АТФ и НАДФН световой фазы, которые живут лишь миллионные доли секунды. Поэтому школьное название «темновая фаза» вводит в заблуждение: цикл не идёт только ночью.
Можно ли сделать простой рисунок цикла Кальвина для младших классов?
Да: попросите простой обзор, и схема сократится до главного: углекислый газ на входе, АТФ и НАДФН как движущая сила, сахар на выходе и восстановленная исходная молекула. Пяти подписей или меньше обычно хватает для средней школы.
Чем это отличается от обычного ИИ-генератора изображений?
Предметные требования встроены. Каждое изображение должно следовать стандартной учебной схеме: каждая стадия на своём месте по замкнутому кругу, стадии соединены стрелками, показывающими, что входит и что выходит, каждая подпись написана точно. Перед печатью сверьте термины со своей программой; на холсте любую подпись можно исправить на месте.
Можно ли использовать схемы в школе, преподавании или публикациях?
Да — схемы, которые вы создали, принадлежат вам и годятся для рабочих листов, презентаций, раздаточных материалов, дипломных работ и статей. Экспорт в растр высокого разрешения, до 4K в зависимости от модели.
Можно ли изменить подписи после генерации?
Да. Результат открывается в холсте, который распознаёт подписи схемы: текст можно поправить или перевести, выноски передвинуть, участок перерисовать, цвета поменять — и всё это без пересоздания рисунка целиком.
Продолжить изучение
Другие наши инструменты для схем и руководства к ним.
Инструменты
Нарисуйте свою схему цикла Кальвина
От одной строки описания до подписанной схемы, готовой к печати, — около минуты.
Начать