Ciclo de Calvin: explicación y ejemplos
¿Qué es el ciclo de Calvin? Se dice ciclo de Calvin o ciclo de implantación del carbono de la fotosíntesis, al fundamento en una secuencia con causa bioquímica que se ejecuta para así poder sostenerlo en los cloroplastos de los organismos fotosintéticos.
Origen del ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin fue descubierto por Melvin Calvin, James Bassham y Andres Busson estudiantes de la universidad de la California Beskeley por medio del uso de isotopos radiactiva de carbono -14 Calvin fue condecorado con el premio Nobel de química en el año de 1961 por su ocupación sobre la absorción del dióxido de carbono en las plantas .
Etapas del Ciclo de Calvin
¿Sabías que el ciclo de Calvin precisa 6 vueltas? Este ciclo da 6 vueltas para formar una molécula de glucosa que estaba formada por la estructura principal de 6 carbonos. Este ciclo se divide en las siguientes etapas principales:
Fijación de carbono
En esta fase el dióxido de carbono (CO2 ) reacciona en forma de catalizador por la enzima RuBisCO (bisfosfato carboxilasa/oxigenasa-ribulosa- 1,5) que posee 5 carbonos.
De esta forma, se crea una molécula de una estructura de 6 carbonos que después queda dividido en 6 carbonos de 3-PGA ( ácido 3-fosfoglicérico) cada una de 3 carbonos.
Reducción
Consiste en la limitación de PGA al ras de un azúcar CH.O por medio del estudio de gliceraldehído 3 fosfato GAP con el NADPH y el ATP que se crea en las respuestas agregadas de la luz
Regeneración de la molécula partida
Esta etapa consiste en la recuperación de difosfato de ribulosa , que asimismo solicita ATP. La molécula partida usa las moléculas PGAL o G3P creadas a partir de 6 ciclos de reducción y fijación de carbono. En 6 ciclos se logran 12 moléculas de PGAL o G3P.
10 moléculas de G3P o PGAL
En esta fase lo primero que se hace en una cadena de 9 carbonos (3 G3P) que después se dividen en cinco carbonos que permiten regenerar una molécula de RuBP que se utiliza para comenzar el ciclo en la fijación de carbono con un CO2 esto se logra gracias a la enzima RuBisco, además de otra cadena de 10 carbonos. La última cadena se divide, en dos RuBP que se alimentan de nuevo con el ciclo de Calvin.
2 moléculas de PGAL o G3P
Estás dos moléculas se usan para la formación de una cadena de 6 carbonos de glucosa.
Etapa oscura del ciclo de Calvin
La etapa oscura de este ciclo es la fotosíntesis independiente de la luz, esto significa que los organismos fotótrofos están capacitados para elaborarlos, de hecho cuando lo necesitan y no necesita luz.
Es importante resaltar que el ciclo de Calvin se da en el interior de los estromas utilizando cavidades internas de los cloroplastos diferentes a las que tiene en lugar de la etapa fotoquímica. Lo más relevante en este caso se consigue la conversión de la materia inorgánica en orgánica que comienza a fluir en las cadenas tróficas la cual llega a nosotros.
¿De qué están compuestos los tejidos y órganos?
¿Sabías que nuestros órganos y tejidos están elaborados de carbono? Todo este carbono, de alguna manera, este gas en forma de dióxido de carbono diferentes organismos fotosintéticos son capaces de tomarlos y transformarlos en azúcares que forman moléculas orgánicas complejas.
Además hay que tener en cuenta que se necesita energía para llevar una molécula de CO2 a un azúcar complejo, se necesita energía. Por esta razón las plantas hacen fotosíntesis con el fin de conseguir un combustible que permuta alimentar el ciclo de Calvin, brindando de esta manera un ATP que permita consumir y sintetizar la materia orgánica.
Como puedes ver el ciclo de Calvin está relacionado con la materia y energía, de allí su importancia de analizarlos de manera particular.
Moléculas y productos del ciclo de Calvin
Como los viste anteriormente es producido en 6 vueltas, una molécula de glucosa regenera 3 RuBP de 6 carbonos, los que serán de nuevo catalizados por la enzima RuBisCo con moléculas de dióxido de carbono para que se reinicie del ciclo de Calvin.
Cabe destacar que este ciclo amerita que tenga 6 moléculas de dióxido de carbono, 12 NADPH y 18 ATP que son producidos en la etapa luminosa de la fotosíntesis que regenera 3 moléculas y produce una molécula de glucosa.
¿Para qué se utilizan G3P o PGAL?
Estas moléculas se usan para elaborar una serie de glucosa de 6 carbonos y diez moléculas de PGAL o G3P al que se unen en primer lugar una serie de nueve carbonos 3 G3P que después se fraccionan en una serie de cinco carbonos para producir una molécula de RuBP.
Para iniciar el ciclo en la fijación de carbono con un CO2 con el apoyo de la enzima RuBisco y otra serie de cuatro carbono que se unen como otros dos G3P RuBP que sustentaran reiteradamente el ciclo de Calvin .
Función del ciclo de Calvin
Para esta función se usan seis moléculas de dióxido de carbono para que produzca una molécula de glucosa, es importante destacar que en estas reacciones cada una de las moléculas aceptará Ribulosa 1-5 difosfato (RuBP), que posteriormente se divide en dos moléculas de 3 fosfoglicerado, que son catalizadas por la enzima rubira a través de un proceso de carboxilación sin utilizar el ATP como sustrato CO2 y agua .
El ciclo de Calvin da seis vueltas que contribuye con la creación de una molécula de glucosa elaborada inicialmente estructurado de seis carbonos.
Productos del ciclo de Calvin
Los productos del ciclo de Calvin tienen un valor fundamental para la biosfera ya que los enlaces covalente de los hidratos de carbono ocasionados por el ciclo figuran la energía completa que surge a partir de la elaboración de la luz por los organismos fotosintéticos .
El producto del ciclo es gliceraldehído 3 fosfato, la molécula primaria pasándola del cloroplasto en dirección al citoplasma de la célula. En algas y en plantas mayores hay la existencia de un mecanismo único de carboxilación que se obtiene de un estudio de compuestos de carbono dicho.
La estimación biológica reside en que es solo una dirección para los organismos autótrofos ya sean foto sintetizados que accede la integración de materia inofensivas a los seres vivos
Cómo reacciona el ciclo de Calvin
Los mismos son concernientes a la nombrada fase independiente de la luz que se encarga de asegurar el CO 2 uniéndolo a la materia inofensiva del individuo en modo de glucosa por medio de la enzima Rubisco donde es preciso dicho grupo de reacciones.
Se puede evidenciar de forma incorrecta como fase oscura debido a que varias de las enzimas del proceso se someten al funcionamiento del método ferredoxina en su modo operante a la disposición, entre ellas la Rubisco .
¿Para qué se emplean el CO2?
En el ciclo de Calvin los átomos del carbono de CO2 precisan y se emplean para formar azucares de tres carbonos, dicho desarrollo es impulsado por el ATP y NADPH que resulta de las respuestas empleadas de la luz que ocurre en la membrana tilacoidal reacción del ciclo de Calvin ocurren en el estroma.
Importancia del ciclo de Calvin
Conocido como la única vía que tienen los organismos autótrofos que se incorporan en la materia inorgánica en la que se alimentan el CO2 atmosférico, y los organismos respiradores salen expulsados de sus organismos. Cabe destacar que este proceso sucede en organismos quimiosintéticos como fotosintéticos.
Es un proceso indispensable en la ecología, ya que éste permite la acumulación de energía en los tejidos vegetales los cuales son transferidos en la pirámide trófica, esto es lo que utilizan como alimento los animales herbívoros y a su vez se alimentan los depredadores.
Gas de efecto invernadero
Además, este proceso de fijación de carbono contiene en el dióxido de carbono, que se conoce como el gas de efecto invernadero, el cual contribuye con el enfriamiento de la atmósfera, y con la reducción de los gases responsables del cambio climático y el calentamiento global. Por esta razón es muy importante.
Ciclo de Calvin y reacciones dependientes de la luz
En las hojas de las plantas resulta muchos pasos, pero que se pueden dividir en muchos pasos, que se divide en dos fases: el ciclo de Calvin y las reacciones dependientes.
Reacciones dependientes de la luz
Se elaboran en la membrana de los tilacoides que ameritan un suministro de energía luminosa de forma continua. En este proceso la clorofila absorbe la energía luminosa, la cual se transforma en energía química a través de la energía química por medio de la formación de dos compuestos:
- ATP: La molécula que almacena energía.
- NADPH: portador de electrones reducidos.
Ciclo de Calvin
Es conocido como reacciones independientes de la luz, su proceso se lleva a cabo por medio del estroma y no tiene necesidad de luz directa. Es importante destacar que el ciclo de Calvin necesita NADPH de las diferentes reacciones dependientes de la luz para producir azúcares de tres carbonos y dióxido de carbono, 3-fosfato-moléculas de gliceraldehído o G3P que forman la glucosa a través de su unión.
Generalmente, la luz captura energía luminosa con las reacciones dependientes y almacenan de manera temporal en las formas químicas de NADPH Y ATP. El ATP se descompone para cumplir su función y liberar energía, por el contrario el NADPH está encargado de donar sus electrones para transformar estas moléculas en CO2 en los azúcares.
Reactivos y productos del ciclo Calvin
Para realizar el ciclo de Calvin se realizan tres vueltas para producir una molécula de G3P que permite salir del ciclo para que se forme la glucosa. Al resumir las cantidades de moléculas clave que salen y entran del ciclo de Calvin la cual avanza mientras se va creando una molécula de G3P neta. Esto ocurre en tres vueltas del ciclo de Calvin:
Carbono
Está compuesto de tres moléculas de dióxido de carbono que terminan combinándose con 3 aceptores RuBP, el cual está conformado por las 6 moléculas de gliceraldehído -3-fosfato. También hay que destacar que la 1 molécula de G3P tienen salida en el ciclo para formar la glucosa. Por último, existen 5 moléculas de G3P que se reciclan, generando tres moléculas aceptoras de RuBP.
NADPH
En este proceso hay 6 moléculas de NADPH se transforman en 6 moléculas en NADP +, durante esta etapa de reducción.
G3P
Es importante destacar que la molécula de G3P posee 3 átomos de carbono fijo, por ello se toman dos G3P para crear una molécula de glucosa de 6 carbonos. Para ello, se necesita 6 vueltas del ciclo o 6CO2 ,12 NADPH y 18 ATP encargada de producir una molécula de glucosa.
Objetivos del ciclo de Calvin
El objetivo del ciclo de Calvin es tener una molécula de glucosa, en el que la fórmula química de la glucosa. Esto significa que una molécula de glucosa tiene 6 átomos. Esto quiere decir, que se debe tener en cuenta que los átomos de carbono vienen del dióxido de carbono, y que la molécula de dióxido de carbono tiene un átomo carbono.
Las 5 moléculas de G3P ingresan en la tercera fase del ciclo de Calvin, es llamada regeneración. Es esta fase llegan a una serie de conversiones que siguen consumiendo energía para generar las moléculas de ribulosa-1,5, en la molécula en la que se observa la fijación en la unión CO2, de esta forma se cierra el ciclo.
Conclusiones del ciclo de Calvin
Para concluir es importante que conozcas que el ciclo inicia cuando cualquier organismo fotosintético fija 6 moléculas de CO2, esto quiere decir la captura de la atmósfera.
Este es el primer paso que es muy importante, es el momento en el que los átomos se incorporan en materia orgánica que tiene la planta., esto significa una molécula propia del organismo se mantiene unida al átomo de carbono del CO2.
Claro está en este primer paso es donde se incorporan en materia orgánica se tiene la planta, es decir, una molécula única del organismo que está unida al átomo de carbono que viene del CO2.
Finalmente, este ciclo de Calvin es una ruta metabólica en el que el dióxido de carbono atmosférico es captado por los carbonos y plantas que lo conforman se unen de distintas maneras que forman diversos cambios químicos hasta lograr llegar a la materia orgánica compleja que son asimiladas por seres vivos.
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