Diferencia entre revisiones de «Ciclo de Calvin»

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Primero ocurre un proceso de activación en el cual una molécula de [[Adenosín trifosfato|ATP]], proveniente de la [[fase fotoquímica]], es usada para la [[fosforilización]] del PGA, transformándolo en [[difosfoglicerato]]. Esa transferencia de un enlace [[fosfato]] permite que una molécula de NADPH+H<sup>+</sup> reduzca el PGA, mediante la acción de la enzima [[gliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa]], para formar [[gliceraldehído-3-fosfato]] (PGAL). Esta última molécula es una [[triosa]]-[[fosfato]], un [[azúcar]] de tipo [[aldosa]] con 3C, que es una molécula estable y con mayor energía libre (capaz de realizar mayor cantidad de trabajo) que las anteriores. Parte de PGAL se transforma en su [[isómero]] [[dihidroxiacetona]]-[[fosfato]] ([[cetosa]] de 3C). Estas dos triosas-fosfato serán la base a partir de la cual se formen el resto de azúcares (como la [[fructosa]] y [[glucosa]]), [[oligosacárido]]s (como la [[sacarosa]] o [[azúcar de caña]]) y [[polisacárido]]s (como la [[celulosa]] o el [[almidón]]). También, a partir de estos azúcares, se formarán directa o indirectamente las cadenas de carbono que componen el resto de [[biomolécula]]s que constituyen los seres vivos ([[lípidos]], [[proteínas]], [[ácidos nucleicos]], etc.).
===3ª Fase: Regeneración===
El ciclo continua a lo largo de una serie de reacciones hasta formar [[ribulosa-fosfato]], que mediante el consumo de otra molécula de ATP, regenera la ribulosa bisfosfato (RuBP) original, dejándola disponible para que el ciclo se repita nuevamente.
 
Por tanto, por cada vuelta del ciclo se incorpora una molécula de carbono fijado (CO<sub>2</sub>) a otra molécula preexistente de 5 átomos de carbono (ribulosa bisfosfato), el resultado final es la regeneración de la molécula de 5 átomos de carbono y la incorporación de un nuevo carbono en forma orgánica C(H<sub>2</sub>O). Para comprenderlo hay que tener en cuenta que el producto fundamental del ciclo de Calvin es el gliceraldehído-3-fosfato (de 3 átomos de carbono), molécula que sirve como base para la síntesis del resto de [[carbohidrato]]s. Tras 3 vueltas del ciclo, una nueva molécula de PGAL sale de éste y puede ser posteriormente utilizada para la formación de otras moléculas.
 
Durante años se pensó que el ciclo de Calvin era independiente de la luz y se denominó "fase oscura de la fotosíntesis". Hoy en día se conoce perfectamente que tanto la actividad de RuBisCO como de otras enzimas clave del ciclo es regulada por la [[luz]], desactivándose en condiciones de oscuridad y reactivándose en condiciones de iluminación.
 
A bajas concentraciones de CO<sub>2</sub> (como cuando se cierran los [[estoma]]s para evitar pérdida de agua en la planta), la Rubisco reaccionara con O<sub>2</sub> en vez de CO<sub>2</sub>. Esta reacción provoca una disminución del porcentaje de carbono fijado y está asociada al fenómeno denominado [[fotorrespiración]]. Estos procesos son más graves a temperaturas relativamente altas, disminuyendo la tasa de fotosíntesis (una medida de la capacidad de la planta para asimilar CO<sub>2</sub>).
 
Por ello plantas adaptadas a climas cálidos han desarrollado estrategia para optimizar la capacidad de asimilación de dióxido de carbono ([[vía de 4 carbonos|plantas C-4]] y [[plantas CAM]]). Las plantas C4 usan inicialmente la enzima PEP carboxilasa ([[fosfoenolpiruvato carboxilasa]]), que convierte el [[fosfoenolpiruvato]] (compuesto de 3C) en [[oxalacetato]] (compuesto de 4C) a partir de [[bicarbonato]] que se forma por reacción del CO<sub>2</sub> con agua (facilitado por la presencia de la enzima [[anhidrasa carbónica]] que cataliza esta reacción). La PEP carboxilasa tiene una afinidad muy alta por el bicarbonato, mayor que RubisCO por el CO<sub>2</sub>. El nombre de este tipo de fotosíntesis proviene, precisamente, de que el primer compuesto orgánico formado (oxalacetato) tiene 4 átomos de carbono.
 
A partir de oxalacetato se produce [[malato]] (un compuesto más [[reducción|reducido]]) lo que conlleva una pérdida del poder reductor acumulado en la fotosíntesis. El malato formado desprende el carbono fijado en las inmediaciones de RubisCO, aumentando la concentración de dióxido de carbono respecto a oxígeno en el entorno de esta última enzima. A partir de aquí el proceso es similar al descrito anteriormente (plantas C-3, en las que el primer producto de la asimilación de CO<sub>2</sub>,es el PGA de 3 átomos de carbono). De esta forma se consigue evitar la actividad oxigenasa de la Rubisco.
 
La formación de malato y su descomposición ocurren en células diferentes, cada una de ellas provistas de [[cloroplasto]]s especializados en llevar a cabo cada una de las dos funciones. Otro tipo de adaptación es el de las plantas con fotosíntesis CAM (de las siglas en inglés "Crassulacean acid metabolism", metabolismo de plantas [[crasuláceas]]) frecuente en plantas [[xerófita]]s (plantas adaptadas a ambientes áridos) y que les permite mantener cerrados los estomas evitando la pérdida de agua.
 
==Véase también==
*[[Vía de 4 carbonos|Fotosíntesis C-4]]