¿Qué es el ciclo de Calvin? - Función e historia del ciclo de Calvin

Qué es el ciclo de Calvin

El ciclo de Calvin (o ciclo de Calvin-Benson) es una serie de reacciones químicas que tienen lugar en los cloroplastos de las células de las plantas y otros organismos fotosintéticos.

En este artículo, exploraremos en detalle la función y la historia del ciclo de Calvin. Analizaremos cómo este ciclo es esencial para la fotosíntesis y cómo ha evolucionado nuestra comprensión del mismo a lo largo del tiempo. También discutiremos las aplicaciones y la importancia de entender el ciclo de Calvin en la investigación y la biología y la biotecnología.

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Índice()
  1. ¿De qué trata el ciclo de Calvin?
  2. ¿Para qué es el ciclo de Calvin?
    1. ¿Qué es el ciclo de Calvin en la fotosíntesis y las plantas?
  3. ¿Cuáles son las etapas del ciclo de Calvin?
    1. ¿Qué es la fase lumínica del ciclo de Calvin?
    2. ¿Qué es la fase oscura del ciclo de Calvin?

¿De qué trata el ciclo de Calvin?

El ciclo de Calvin, también conocido como la ruta cíclica de las pentosas fosfato, es una serie de reacciones bioquímicas que tienen lugar en los cloroplastos de las células vegetales y en algunas bacterias fotosintéticas.

Es parte de la fase oscura de la fotosíntesis y su función principal es la fijación del dióxido de carbono atmosférico en moléculas orgánicas utilizables, como la glucosa.

El ciclo de Calvin fue descubierto por Melvin Calvin y sus colegas en la década de 1950, y es una de las reacciones más importantes de la fotosíntesis. En él, el dióxido de carbono (CO2) se convierte en moléculas de glucosa a través de una serie de reacciones químicas complejas que requieren la energía proporcionada por la luz solar.

El ciclo de Calvin se divide en tres fases: la fijación del CO2, la reducción y la regeneración de la molécula de RuBP (ribulosa-1,5-bisfosfato). En la primera fase, el CO2 se une a la molécula de RuBP con la ayuda de una enzima llamada RuBisCO. En la segunda fase, la molécula resultante se reduce y se convierte en una molécula de glucosa. En la tercera fase, la molécula de RuBP se regenera y está lista para iniciar otro ciclo.

¿Para qué es el ciclo de Calvin?

El ciclo de Calvin es esencial para la vida en la Tierra porque es el proceso mediante el cual las plantas y otros organismos fotosintéticos producen la glucosa y otras moléculas orgánicas a partir del dióxido de carbono y la energía de la luz solar. La glucosa es una fuente de energía importante para los organismos vivos y es utilizada en la respiración celular para producir ATP, la molécula de energía universal en las células.

Además, el ciclo de Calvin también es importante porque es una forma en que los organismos fotosintéticos pueden eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera y reducir los niveles de este gas de efecto invernadero. El ciclo de Calvin permite a las plantas y otros organismos fotosintéticos fijar el dióxido de carbono y almacenarlo en forma de glucosa, que puede ser utilizada posteriormente como fuente de energía o para la construcción de biomoléculas.

¿Qué es el ciclo de Calvin en la fotosíntesis y las plantas?

El ciclo de Calvin es un proceso fundamental en la fotosíntesis de las plantas y otros organismos fotosintéticos. Es parte de la fase oscura de la fotosíntesis, que es la etapa en la que se utiliza la energía de la luz para producir glucosa y otras moléculas orgánicas a partir del dióxido de carbono.

En el ciclo de Calvin, el dióxido de carbono atmosférico se fija en una molécula llamada RuBP (ribulosa-1,5-bisfosfato) con la ayuda de una enzima llamada RuBisCO. El resultado de esta reacción es una molécula inestable que se divide en dos moléculas de PGA (ácido fosfoglicérico).

A continuación, estas moléculas de PGA se reducen y se convierten en moléculas de G3P (gliceraldehído-3-fosfato), que pueden ser utilizadas para producir glucosa y otras moléculas orgánicas.

Para producir una molécula de glucosa, se requieren dos vueltas completas del ciclo de Calvin. En este proceso, se utilizan seis moléculas de dióxido de carbono, 12 moléculas de G3P y una gran cantidad de energía en forma de ATP y NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reducido).

El ciclo de Calvin es esencial para la supervivencia de las plantas y otros organismos fotosintéticos porque les permite producir moléculas orgánicas a partir del dióxido de carbono y la energía de la luz solar. Estas moléculas orgánicas se utilizan como fuente de energía y materiales de construcción para la planta, y también contribuyen a la regulación de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.

¿Cuáles son las etapas del ciclo de Calvin?

El ciclo de Calvin consta de tres etapas principales: la fijación de CO2, la reducción de CO2 y la regeneración de la molécula de RuBP.

  • Fijación de CO2: En la primera etapa del ciclo de Calvin, una molécula de CO2 se fija a una molécula de RuBP con la ayuda de una enzima llamada RuBisCO. Esto produce una molécula inestable de seis carbonos, que se divide en dos moléculas de 3-carbonos conocidas como ácido 3-fosfoglicérico (PGA).
  • Reducción de CO2: En la segunda etapa, las moléculas de PGA se reducen a moléculas de gliceraldehído 3-fosfato (G3P) utilizando energía de ATP y electrones de NADPH. Por cada tres vueltas del ciclo de Calvin, se producen seis moléculas de G3P, de las cuales solo una sale del ciclo para ser utilizada para la producción de glucosa y otras moléculas orgánicas.
  • Regeneración de RuBP: En la tercera etapa, las cinco moléculas restantes de G3P se utilizan para regenerar tres moléculas de RuBP con la ayuda de energía de ATP. Estas moléculas de RuBP se utilizan nuevamente en la primera etapa del ciclo de Calvin para comenzar el proceso de fijación de CO2.

¿Qué es la fase lumínica del ciclo de Calvin?

La fase lumínica o fase dependiente de la luz de la fotosíntesis es la primera etapa del proceso fotosintético que precede al ciclo de Calvin. En esta fase, se utiliza la energía luminosa para generar energía química en forma de ATP y NADPH, que se utilizan en la siguiente fase, el ciclo de Calvin.

En la fase lumínica, la luz solar es absorbida por los pigmentos fotosintéticos, especialmente por la clorofila, que se encuentra en los tilacoides de los cloroplastos de las células de las plantas.

La energía luminosa excita los electrones, que son capturados por una serie de moléculas llamadas centros de reacción fotosintéticos. Estos centros de reacción utilizan la energía de los electrones para producir un gradiente electroquímico de protones (H+) a través de la membrana tilacoidal, lo que crea una fuente de energía para la síntesis de ATP.

Además, en la fase lumínica, los electrones que se han excitado, son transportados a través de una serie de complejos de proteínas llamados cadena de transporte de electrones, que culmina en la producción de NADPH, otra fuente de energía química utilizada en el ciclo de Calvin.

¿Qué es la fase oscura del ciclo de Calvin?

La fase oscura o fase independiente de la luz, también conocida como el ciclo de Calvin, es la segunda etapa del proceso fotosintético. A diferencia de la fase lumínica, la fase oscura no requiere luz directa y tiene lugar en el estroma de los cloroplastos de las células vegetales.

Durante la fase oscura, el dióxido de carbono se fija en la molécula de RuBP con la ayuda de la enzima RuBisCO, que produce dos moléculas de ácido 3-fosfoglicérico (PGA). Luego, en una serie de reacciones químicas complejas, el ATP y el NADPH producidos en la fase lumínica se utilizan para reducir las moléculas de PGA a moléculas de gliceraldehído 3-fosfato (G3P).

Por cada tres vueltas completas del ciclo de Calvin, se produce una molécula de glucosa a partir de seis moléculas de G3P. Cinco de estas moléculas de G3P se regeneran en la molécula de RuBP con la ayuda del ATP producido en la fase lumínica. La otra molécula de G3P se utiliza para la producción de glucosa y otros compuestos orgánicos o moléculas orgánicas.

Cómo citar:
"¿Qué es el ciclo de Calvin? - Función e historia del ciclo de Calvin". En Quees.com. Disponible en: https://quees.com/ciclo-calvin/. Consultado: 14-07-2024 16:05:11
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