Nếu bạn cần con số chính xác, những câu trả lời khác sẽ đủ. Nếu bạn muốn giải thích chi tiết hơn về nguồn gốc con số đó, tôi quyết định viết cái này.
Có ba quá trình trao đổi chất chịu trách nhiệm sản xuất sinh khối trong thực vật.
-
Quang phosphoryl hóa là quá trình tạo năng lượng và sẽ cung cấp năng lượng cần thiết.
-
Chu trình Calvin là quá trình trao đổi chất chịu trách nhiệm hấp thụ carbon, nhưng chỉ tạo ra glixeraldehyd photphat (G3P), một phân tử ba carbon.
-
Để chuyển từ G3P thành Glucose, bạn cần phải theo con đường Gluconeogenesis. Vì G3P có ba carbon và Glucose có sáu, chúng ta cần hai G3P. Tóm lại (2 G3P -> Fru-1,6-BP -> Fru-6-P -> Glu-6-P -> Glucose)
Như vậy. Một vài con số cơ bản là:
– Quang phosphoryl hóa cần khoảng 8 photon để bơm 12 proton cần thiết cho 2NADPH và 3ATP. (Mô hình Walker và Boyer)
– Chu trình Calvin cần 9ATP và 6 NADPH cho mỗi G3P được hình thành.
Điều này có nghĩa là chúng ta cần khoảng 48 photon cho mỗi Glucose được hình thành. Mặc dù có một số điểm cần lưu ý.
-
Đây là một con số lý thuyết. Chúng ta đang giả định hiệu suất hóa học 100% trong cả phản ứng quang phosphoryl hóa và Calvin. Hóa học không hoàn hảo và những thiếu hiệu quả là một vấn đề khó chịu. Thực tế không phải lúc nào cũng khớp với tỷ lệ hóa học lý thuyết. Tôi đang sử dụng các tỷ lệ hóa học cơ bản mà tôi biết và đã sử dụng. Các bài báo mới có thể có những con số tốt hơn và được điều chỉnh hơn.
-
Chúng ta đang làm việc trong một kịch bản mà nước và ánh sáng không phải là yếu tố hạn chế. Vì mọi mục đích và hiệu quả, cây có nguồn cung cấp vô hạn của chúng.
-
Các phép tính được thực hiện với quá trình trao đổi chất C3. Nếu chúng ta chuyển sang quá trình trao đổi chất C4 hoặc CAM, điều này có thể thay đổi đáng kể. Nói về chúng, dù thú vị, nhưng lại tốn thời gian vì bất kỳ sự thay đổi nào về nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ khí đều sẽ cho ra kết quả khác nhau.
Sửa lại vì đã sửa lỗi. Nhầm lẫn quang phosphoryl hóa với quang hợp.