¿QUE ES EL CICLO DE CALVIN?

El ciclo de Calvin (también conocido como ciclo de Calvin-Benson o fase de fijación del CO₂ de la fotosíntesis) consiste en una serie de procesos bioquímicos que se realizan en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos.

FASE OSCURA DEL CICLO DE CALVIN 

El Ciclo de Calvin es una ruta metabólica cíclica que tiene lugar en el estroma del cloroplasto. Durante esta fase se utiliza el ATP y el NADPH obtenidos en la fase luminosa, para transformar sustancias inorgánicas oxidadas (CO2, NO3, SO4) en moléculas orgánicas reducidas que participarán en la síntesis de moléculas orgánicas complejas.

¿POR QUE ES LA FASE NEGRA DEL CICLO DE CALVIN?

como fase oscura de la fotosíntesis, pero esto no es del todo correcto ya que precisamente el ciclo de Calvin no funciona en oscuridad. El hecho por el que se conoce por ese nombre es porque se observó que cuando se retiraba la luz, las reacciones del carbono seguían ocurriendo durante algunos segundos después. Esto se debe a que las enzimas implicadas tardaban unos segundos en in activarse.

ES IMPORTANTE MUY SABER QUE el ciclo de Calvin es la única vía de asimilación de carbono (reducción e incorporación a materia orgánica) de todos los organismos eucariotas fotosintéticos. Sólo algunos procariotas utilizan vías alternativas

FASES DEL CICLO DE CALVIN

1. Fases del ciclo de Calvin.

Desde el punto de vista bioquímico, el ciclo de Calvin está dividido en 3 etapas: carboxilación, reducción y regeneración.

En la carboxilación el CO2 se une a un compuesto de 5 carbonos para formar 2 moléculas de 3 carbonos. En esta fase por tanto, se reduce el CO2. En la siguiente fase, la reducción, se consumen NADPH y ATP y se reduce el PGA (la molécula de 3 carbonos obtenida en la etapa anterior) 

 1.1 Primera Fase del ciclo de Calvin: Carboxilación.

 La enzima que une el CO2 a la RuBP es la rubisco, esta adición del CO2 produce un intermediario de 6 carbonos inestable que se rompe dando lugar a dos moléculas de PGA. Al utilizar un método de       marcaje radiactivo se observa la radioactividad en una de las moléculas de PGA.

1.2 Segunda Fase del ciclo de Calvin: Reducción.

Esta etapa consta de dos pasos. En el primero una quinasa (enzima que fosforila) convierte el fosfoglicerato en bisfosfoglicerato consumiendo una molécula de ATP. En el segundo paso, la gliceraldehido-3-P deshidrogenasa reduce al bisfosfoglicerato obteniendo gliceraldehido-3-fosfato (GAP) y consumiendo NADPH. Esta fase es la más costosa del ciclo energéticamente hablando y constituye en sí misma un punto de control ya que la gliceraldehido-3-fosfato deshidrogenasa tiene función reguladora.

1.3 Tercera Fase del ciclo de Calvin: Regeneración.

Esta última etapa es la más larga; de las 13 enzimas que participan en el ciclo, 2 son exclusivas de esta etapa y del ciclo (evidentemente, excluyendo a la rubisco que es otra enzima exclusiva de Calvin pero que no actúa en la regeneración sino en la carboxilación). Estas dos enzimas son:

• Sedoheptulosa 1,7-bisfosfatasa
• Fosforibuloquinasa

2 Haciendo cuentas.

Por cada CO2 que se fija, se obtienen: 2PGA en la primera etapa y 2GAP en la segunda etapa de los cuales 1 se invertirá para formar un azúcar y el otro para la regeneración de la RuBP.

Si la RuBP tiene 5 carbonos y de la segunda etapa nos llegan siempre de tres en tres, necesitaremos 5 GAP para alcanzar la cifra redonda de regeneración de 3 RuBP; Los GAP por otro lado se obtienen de dos en dos, esto quiere decir que por cada 6 GAP, 5 se invierten en la regeneración de la RuBP (5C) y 1 en la formación de una hexosa

 3 Características del ciclo.

El ciclo de Calvin cuenta como se ha visto hace un momento con tres enzimas exclusivas. La Rubisco participa en la primera etapa y genera 2 moléculas de PGA por cada RuBP que une a CO2. En términos de rendimiento se puede decir que el ciclo de Calvin es bastante eficiente en comparación con otros eventos metabólicos ya que tiene un rendimiento del 90% Otra característica importante del ciclo es la autocatálisis, esto quiere decir que es capaz de autoreacelerarse porque puede regenerar más aceptor (RuBP) del que consume invirtiendo todo el GAP en la producción de RuBP a expensas de la producción de hexosas.

4 Regulación.

La regulación intenta asegurar unos niveles adecuados de intermediarios y evitar que se produzcan ciclos fútiles 

4.1 Regulación por el sistema Ferredoxina-Tiorredoxina.

El principal factor regulador del ciclo es la luz y el segundo más importante el sistemaferredoxina-tiorredoxina. Las tiorredoxinas son proteínas pequeñas con grupos sulfidrilos que pueden estar oxidados (formando un puente disulfuro) o reducido. Lasferredoxinas regulan la actividad de otras proteínas que tienen cisteína oxidándolas o reduciéndolas.

5 Transporte y regulación.

Las triosas fosfato se van a utilizar para la síntesis de almidón en el cloroplasto y sacarosa en el citosol mediante un translocador que introduce  fosfato inorgánico en el cloroplasto.

EN EL SIGUIENTE ENLACE SE PUEDE VER COMO ES EL PROCESO DE CALVIN

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