Lección sobre el ciclo de Calvin

¿Qué es la fotosíntesis?

La fotosíntesis es la forma en que las plantas, algunas algas y algunas bacterias producen su propio alimento utilizando luz, agua y dióxido de carbono. En el proceso, las plantas liberan oxígeno al aire para que podamos respirar. La fotosíntesis se compone de dos partes, reacciones claras y oscuras. En la reacción a la luz, la energía del sol (luz) se transforma en una energía diferente que las plantas pueden almacenar. Esa energía se usa más tarde en las reacciones oscuras o el ciclo de Calvin. El ciclo de Calvin consta de tres pasos: fijación, reducción y regeneración.

Fijación

Las plantas respiran, como nosotros, pero en lugar de oxígeno, respiran dióxido de carbono. Las hojas de las plantas tienen pequeños agujeros llamados estroma que respiran el dióxido de carbono, CO2 para abreviar. Antes de que se pueda usar el CO2, debe fijarse o unirse a un azúcar llamado RuBP. Una proteína llamada RuBisCo une el CO2 a RuBP. Una vez que el CO2 se une a RuBP, cambia a una nueva sustancia llamada 3-PGA. Ahora, el 3-PGA se puede utilizar en el siguiente paso del ciclo, la reducción.

Reducción

Durante esta etapa, el 3-PGA del paso de fijación se reduce para producir una nueva molécula llamada G3P. La energía que se generó en las reacciones de luz se usa para impulsar el cambio de 3-PGA a G3P. Esa energía está en dos pequeñas moléculas llamadas ATP y NADPH. Hay dos pasos para hacer G3P a partir de 3-PGA. Primero, 3-PGA se cambia a 1,3-BPG. A continuación, el 1,3-BPG se convierte en el producto final, G3P. Se fabrican seis G3P en la etapa de reducción y luego se utilizan en el paso final del ciclo de Calvin, la regeneración.

Regeneración

En el último paso del Ciclo de Calvin, el G3P que se hizo en la segunda etapa se usa de dos formas diferentes. Una forma es regenerar, o rehacer, RuBP (el azúcar del paso de fijación) para que el ciclo de Calvin pueda comenzar de nuevo y se pueda reparar más CO2. Para hacer esto, cinco de los seis G3P que se hicieron se reorganizan para hacer tres RuBP. ¿Cómo obtenemos solo tres RuBP de cinco G3P? Bueno, RuBP tiene cinco carbonos y G3P tiene tres carbonos. Si tenemos cinco G3P, son 15 carbonos. Quince carbonos divididos por cinco, por cada RuBP, nos da tres RuBP. Ahora estos RuBP pueden volver al primer paso, la fijación, y comenzar el ciclo nuevamente.

Dado que se utilizaron cinco G3P, eso significa que nos queda uno. La última G3P puede convertirse en otras moléculas y ser utilizada por la planta. Por ejemplo, se puede convertir en almidón (como el que se encuentra en el arroz) para almacenar energía o celulosa (que también se encuentra en el algodón) para construir las paredes celulares de la planta.

Resumen de la lección

El ciclo de Calvin es la segunda mitad de la fotosíntesis que realizan todas las plantas, algunas algas y algunas bacterias. El ciclo de Calvin convierte CO2 en G3P a través de una serie de tres etapas. Luego, G3P se usa para rehacer el azúcar, RuBP, y comenzar el ciclo nuevamente, o para hacer otras moléculas que puedan ser utilizadas por la planta.