Plan de lección del ciclo de Calvin

Objetivos de la lección

Al final de esta lección, los estudiantes podrán:

• Nombrar los reactivos y productos del ciclo de Calvin
• Identificar en qué lugar del cloroplasto tiene lugar el ciclo de Calvin
• Describe, en términos generales, las tres fases del ciclo de Calvin.

Longitud

1-1,5 horas

Estándares del plan de estudios

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.4

Determinar el significado de símbolos, términos clave y otras palabras y frases específicas de dominio tal como se usan en un contexto científico o técnico específico relevante para los textos y temas de los grados 11-12.

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.9

Sintetizar información de una variedad de fuentes (por ejemplo, textos, experimentos, simulaciones) en una comprensión coherente de un proceso, fenómeno o concepto, resolviendo información contradictoria cuando sea posible.

• CCSS.ELA-LITERACY.SL.11-12.1

Iniciar y participar de manera efectiva en una variedad de discusiones colaborativas (uno a uno, en grupos y dirigidas por el maestro) con diversos socios sobre temas, textos y problemas de los grados 11-12, basándose en las ideas de los demás y expresando las suyas con claridad y persuasivamente.

Términos clave

• ciclo de Calvin
• Reacciones oscuras de la fotosíntesis
• Fijacion de carbon
• G3P

Materiales

• Diagrama que muestra una descripción general de la fotosíntesis.
• Imagen de un cloroplasto
• Folletos que describen el ciclo de Calvin
• Papel de construcción
• Marcador
• Cinta
• Instrucciones impresas para cada estación de laboratorio (como se describe en la sección Actividad)
• Bolas blancas de poliestireno (~ 200 para una clase de 30)
• Bolas de poliestireno verde (~ 200 para una clase de 30)
• Palillos de dientes (~ 250 para una clase de 30)
• Caramelos pequeños (1 por alumno)
• 5 cajas de cartón u otros envases

Instrucciones

Preparar

• Antes de la clase, coloque 4 estaciones en o alrededor del perímetro del salón para representar el ciclo de Calvin. Usando papel de construcción y un marcador, etiquete las estaciones ‘Fase 1: Fijación’, ‘Fase 2: Reducción’, ‘Azúcar’ y ‘Fase 3: Regeneración’. Configure cada estación de la siguiente manera:
  • Fase 1: una pequeña caja de palillos de dientes; una caja con la etiqueta ‘CO2 + RuBisCo’ que contiene bolas de poliestireno blanco; una caja con la etiqueta «ATP» que contiene bolas de poliestireno verde; instrucciones sobre cómo completar la estación, si lo desea.
  • Fase 2: una pequeña caja de palillos de dientes; una caja vacía con la etiqueta ‘NADPH’; instrucciones sobre cómo completar la estación.
  • Azúcar: una bolsa de caramelos pequeños y una caja vacía con la etiqueta «G3P».
  • Fase 3: una pequeña caja de palillos de dientes; una caja con la etiqueta «ATP» que contiene bolas de poliestireno verde; instrucciones sobre cómo completar la estación.

Calentar

• Muestre a los estudiantes un diagrama que muestre una descripción general de la fotosíntesis. Revise el proceso general y las reacciones a la luz.
• Muestre a los estudiantes una imagen de un cloroplasto y repase su función. Pregunte a los estudiantes dónde tienen lugar las reacciones lumínicas de la fotosíntesis.
• Explique que hoy la clase aprenderá sobre la segunda mitad de la fotosíntesis, las reacciones oscuras, que ocurren en el estroma del cloroplasto.

Lección en video

• Comience el video Reacciones oscuras de la fotosíntesis: el ciclo de Calvin-Benson. Pausa a la 1:15. Para verificar la comprensión, pregunte a los estudiantes las siguientes preguntas de discusión:
  • ¿Cuál es otro nombre para las reacciones oscuras de la fotosíntesis?
  • ¿Qué productos de las reacciones de luz se utilizan como reactivos en el ciclo de Calvin?
  • ¿Qué otro reactivo es necesario para el ciclo de Calvin?
  • ¿Qué producto tan importante se crea al final?
• Divida aproximadamente la clase en cuatro cuadrantes. Asigne a cada cuadrante uno de los siguientes términos para tomar notas una vez que continúe el video:
  • Fijacion de carbon
  • RuBisCO
  • RuBP
  • G3P
• Continúe con el video y mírelo hasta el final. Permita a los estudiantes unos momentos para discutir su período con la persona a su lado. Pida a los estudiantes de cada cuadrante que compartan sus notas con el resto de la clase. Haga algunas preguntas de discusión, como las siguientes:
  • ¿Qué enzima se usa para fijar el dióxido de carbono?
  • ¿Dos de qué molécula crean una molécula de glucosa?
  • 5G3P y 3ATP recrean 3 de qué molécula?
• Verifique la comprensión completando el cuestionario de la lección.

Actividad

• Divida la clase en grupos de 3. Entregue a cada grupo un volante que muestre el ciclo de Calvin, 6 bolas verdes de poliestireno, 15 bolas blancas de poliestireno y 18 palillos de dientes. Indique a cada grupo que cree 3 modelos simples de RuBP usando las bolas de poliestireno y los palillos de dientes (el verde representa el fosfato y el blanco el carbono).
• A medida que los grupos completen sus modelos de RuBP, indíqueles que comiencen a moverse por las estaciones del ciclo de Calvin, comenzando en la ‘Fase 1’. Aquí, toman 3C de la caja ‘CO2’ y reorganizan su RuBP para formar 6 moléculas de 3 carbonos. Luego, toman 6P de la caja ‘ATP’ y las agregan a sus moléculas.
• En la ‘Fase 2’, reducen sus moléculas y colocan 6P en la casilla ‘NADPH’ para crear 6 G3P.
• A partir de ahí, se trasladan a la estación ‘Sugar’ y dejan caer una de sus moléculas G3P en la caja ‘G3P’ a cambio de un caramelo tuyo.
• Luego pasan a la ‘Fase 3’, donde toman 3P de la caja ‘ATP’ y reorganizan sus moléculas G3P restantes para crear otras 3 RuBP.
• Anime a los estudiantes a pasar por el ciclo 3 veces para solidificar el proceso y asegurarse de que cada miembro de su grupo reciba un dulce.

Extensión

Para la tarea, haga que los estudiantes practiquen dibujando un diagrama del ciclo de Calvin y describiendo brevemente lo que ocurre en cada paso.

Lecciones relacionadas

• Fijación de carbono en la fotosíntesis: definición y reacciones
• Ecuación química equilibrada para la fotosíntesis
• Fotólisis y reacciones a la luz: definiciones, pasos, reactivos y productos

Rodrigo Ricardo Editor y fundador