Qué es Ciclo de Calvin:
El ciclo de Calvin genera las reacciones necesarias para la fijación del carbono en una estructura sólida para la formación de glucosa y, a su vez, regenera las moléculas para la continuación del ciclo.
El ciclo de Calvin también se conoce como la fase oscura de la fotosíntesis o también llamada fase de fijación de carbono. Se conoce como fase oscura porque no es dependiente de la luz como lo es la primera fase o fase luminosa.
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Esta segunda etapa de la fotosíntesis fija el carbono del dióxido de carbono absorbido y genera el número preciso de elementos y procesos bioquímicos necesarios para producir azúcar y reciclar el material restante para su producción continua.
El ciclo de Calvin utiliza la energía producida en la fase luminosa de la fotosíntesis para fijar el carbono del dióxido de carbono (CO2) en una estructura sólida como la glucosa, con el fin de generar energía.
La molécula de glucosa compuesta por una estructura principal de seis carbonos será procesada posteriormente en la glucólisis para la fase preparatoria del ciclo de Krebs, ambas parte de la respiración celular.
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Las reacciones del ciclo de Calvin acontecen en el estroma que es líquido dentro del cloroplasto y fuera del tilacoide, donde se produce la fase luminosa.
Este ciclo necesita de catálisis enzimáticas para funcionar, o sea, necesita la ayuda de enzimas para que las moléculas puedan reaccionar entre sí.
Se considera un ciclo porque existe una reutilización de las moléculas.
Etapas del ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin precisa de seis vueltas para la creación de una molécula de glucosa formada por una estructura principal de seis carbonos. El ciclo se divide en tres etapas principales:
Fijación de carbono
En la etapa de fijación del carbono del ciclo de Calvin, el CO2 (dióxido de carbono) reacciona al ser catalizado por la enzima RuBisCO (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa) con la molécula RuBP (ribulosa-1,5-bisfosfato) de cinco carbonos.
De esta manera, se forma una molécula de una estructura principal de seis carbonos que luego se divide en dos moléculas de 3-PGA (ácido 3-fosfoglicérico) de tres carbonos cada una.
Vea también Dióxido de carbono.
Reducción
En la reducción del ciclo de Calvin, las dos moléculas de 3-PGA de la fase anterior toman la energía de dos ATP y dos NADPH generados durante la fase luminosa de la fotosíntesis para convertirlos en moléculas de G3P o PGAL (gliceraldehído 3-fosfato) de tres carbonos.
Regeneración de la molécula partida
La etapa de la regeneración de la molécula partida utiliza las moléculas de G3P o PGAL formadas a partir de seis ciclos de fijación de carbono y reducción. En seis ciclos se obtienen doce moléculas de G3P o PGAL donde por un lado,
Dos moléculas de G3P o PGAL se utilizan para formar una cadena de glucosa de seis carbonos, y
Diez moléculas de G3P o PGAL se agrupan primero en una cadena de nueve carbonos (3 G3P) que luego se dividen en una cadena de cinco carbonos para regenerar una molécula de RuBP para comenzar el ciclo en la fijación de carbono con un CO2 con la ayuda de la enzima RuBisco y otra cadena de cuatro carbonos que se juntan con otros dos G3P generando una cadena de diez carbonos. Esta última cadena se divide, a su vez, en dos RuBP que alimentarán nuevamente el ciclo de Calvin.
En este proceso, son necesarios seis ATP para formar los tres RuBP, producto de seis ciclos de Calvin.
Productos y moléculas del ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin produce en seis vueltas una molécula de glucosa de seis carbonos y regenera tres RuBP que serán nuevamente catalizados por la enzima RuBisCo con moléculas de CO2 para el reinicio del ciclo de Calvin.
El ciclo de Calvin necesita de seis moléculas de CO2, 18 ATP y 12 NADPH producidos en la fase luminosa de la fotosíntesis para producir una molécula de glucosa y regenerar tres moléculas de RuBP.
Vea también Organismos autótrofos.