INTRODUCION
Tú, como todos
los organismos de la Tierra, eres una forma de vida basada en carbono. Es
decir, las moléculas complejas de tu increíble cuerpo se forman con base en
esqueletos de carbono.
Es posible que sepas que estás formado de carbono; sin
embargo, ¿te has preguntado alguna vez de dónde proviene todo ese carbono?
Resulta que los
átomos de carbono de tu cuerpo alguna vez fueron parte de las moléculas de
dióxido de carbono del aire. Los átomos de carbono acaban siendo parte de ti y
de otras formas de vida gracias a la segunda etapa de la fotosíntesis, conocida
como ciclo de Calvin (o las reacciones independientes de la luz).
DESCRIPCIÓN
GENERAL DEL CICLO DE CALVIN
En las plantas, el dióxido de carbono ()
entra al interior de las hojas a través de unos poros llamados estomas y se
difunde hacia el estroma del cloroplasto, el sitio en el cual se producen las
reacciones del CICLO DE
CALVIN, donde se sintetiza el azúcar. Estas reacciones también
se llaman reacciones independientes
de la luz, porque la luz no las causa directamente.
En el ciclo de Calvin, los átomos de carbono del
se fijan
(se incorporan a moléculas orgánicas) y se utilizan para formar azúcares de
tres carbonos. Este proceso es estimulado por el ATP y NADPH que provienen de
las reacciones luminosas, y depende de ellos. A diferencia de las reacciones
dependientes de la luz, que ocurren en la membrana tilacoidal, las reacciones
del CICLO DE CALVIN ocurren en el
estroma (espacio interior de los cloroplastos).
REACCIONES DEL CICLO DE CALVIN
Las reacciones del ciclo de Calvin se pueden dividir en
tres etapas principales: fijación de carbono, reducción y regeneración de la
molécula de partida.
A continuación, un esquema general del ciclo:
- Fijación del carbono. Una molécula de se combina con una molécula aceptora de cinco carbonos, ribulosa-1,5-bifosfato (RuBP). Este paso produce un compuesto de seis carbonos que se divide para formar dos moléculas de un compuesto de tres carbonos, ácido 3-fosfoglicérico (3-PGA). Esta reacción es catalizada por la enzima RuBP carboxilasa/oxigenasa o RUBisCO.
- Reducción. En la segunda etapa, el ATP y NADPH se utilizan para convertir las moléculas de 3-PGA en moléculas de azúcar de tres carbonos, gliceraldehído-3-fosfato (G3P). Esta etapa se llama así, porque NADPH debe donar sus electrones o reducir a un intermediario de tres carbonos para formar el G3P.
-
Regeneración. Algunas moléculas de G3P se van para formar glucosa, mientras que otras deben reciclarse para regenerar el aceptor RuBP. La regeneración necesita ATP e implica una compleja serie de reacciones, que a mi profesor de biología de la preparatoria le gustaba llamar “secuencia desordenada de carbohidratos”.
RESUMEN DE LOS REACTIVOS Y PRODUCTOS DEL CICLO DE CALVIN
Se necesitan tres vueltas del ciclo de Calvin para crear una molécula de G3P que pueda salir del ciclo para formar glucosa. Resumamos las cantidades de moléculas clave que entran y salen del ciclo de Calvin a medida que se crea una molécula de G3P neta. En tres vueltas del ciclo de Calvin:
- Carbono. 3 moléculas de CO2, 2, se combinan con 3 aceptores RuBP, lo cual forma 6 moléculas de gliceraldehído-3-fosfato (G3P)
- 1 molécula de G3P sale del ciclo para formar glucosa.
- 5 moléculas de G3P se reciclan, lo cual regenera 3 moléculas aceptoras de RuBP.
- ATP. 9 moléculas de ATP se convierten en 9 ADP (6 durante la etapa de fijación y 3 durante la etapa de regeneración).
- NADPH. 6 moléculas de NADPH se convierten en 6 moléculas de NADP+ (durante la etapa de fijación).
Una molécula de G3P contiene tres átomos de carbono fijo, por lo que toma dos G3P para formar una molécula de glucosa de seis carbonos. Se necesitarían seis vueltas del ciclo, o 6 CO2, 18 ATP y 12 NADPH, para producir una molécula de glucosa.
FUENTE DE INFORMACION: CICLO DE CALVIN
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