Agroalimentaria

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Ciclo de Calvin
El
ciclo de Calvin
(también conocido como
ciclo de Calvin-Benson
o
fase de fijación del CO
2
de lafotosíntesis
) consiste en una serie de procesosbioquímicosque se realizan en elestromade loscloroplastosde los organismos fotosintéticos.Fueron descubiertos porMelvin CalvinyAndy Bensonde la Universidad de California Berkeley mediante el empleo de isotopos radiactivos decarbono.Durante lafase luminosade la fotosíntesis, la energía lumínica ha sido almacenada en moléculas orgánicas sencillase inestables(ATP), que aportarán energía para realizar el proceso y poder reductor, es decir, la capacidad de donarelectrones(reducir)a otra molécula (dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato oNADPH+H
+
). En general, loscompuestos bioquímicos más reducidos (es decir,los que tienen mayor cantidad electrones) almacenan más energíaque los oxidados (con menos electrones) y son, por tanto, capaces de generar más trabajo (por ejemplo, aportar laenergía necesaria para generar ATP en lafosforilacion oxidativa). En el ciclo de Calvin se integran y conviertenmoléculas inorgánicas dedióxido de carbonoen moléculas orgánicas sencillas a partir de las cuales se formaráelresto de los compuestos bioquímicos que constituyen los seres vivos. Este proceso también se puede, por tanto,denominar como de asimilación del carbono. La primeraenzimaque interviene en el ciclo y que fija el CO
2
 atmosférico uniéndolo a una molécula orgánica(ribulosa-1,5-bifosfato)se denominaRuBisCO(por las siglas de Ribulosa bisfosfato carboxilasa-oxigenasa).Para un total de 6 moléculas deCO
2
fijado, laestequiometríafinal del ciclo de Calvin se puede resumir en laecuación:
6CO
2
 
+ 12NADPH + 18 ATP → C
6
H
12
O
6
+ 12NADP
+
+ 18ADP + 17 Pi
 que representaría la formación de una molécula de azúcar-fosfato de 6 átomos de carbono(hexosa)a partir de 6moléculas de CO
2
 
Fases del Ciclo de Calvin
Ciclo de Calvin.El ciclo está dividido en tres fases:
1ª Fase:Fijación del CO
2
 
LaRuBisCOcataliza la reacción entre laribulosa bifosfato(unapentosa,es decir unmonosacáridode 5C, RuBP) con el CO
2
, para crear 1 molécula de 6 carbonos, la cual al ser inestable termina por separarse en 2 moléculas quecontienen 3 átomos de carbono cada una, elfosfoglicerato(PGA). La importancia de la Rubisco queda indicada por elhecho de ser laenzimamás abundante en lanaturaleza.

 
2ª Fase: Reducción
Primero ocurre un proceso de activación en el cual una molécula deATP,proveniente de lafase fotoquímica,es usada para lafosforilacióndel PGA, transformándolo endifosfoglicerato.Esa transferencia de un enlacefosfato permite que una molécula de NADPH+H
+
reduzca el PGA, mediante la acción de la enzimagliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa,paraformargliceraldehído-3-fosfato(PGAL). Esta última molécula es unatriosa-fosfato,unazúcar de tipoaldosacon 3C, que es una molécula estable y con mayor energía libre (capaz de realizar mayor cantidad detrabajo) que las anteriores. Parte de PGAL se transforma en suisómerodihidroxiacetona-fosfato(cetosade 3C). Estas dos triosas-fosfato serán la base a partir de la cual se formen el resto de azúcares (comolafructosayglucosa), oligosacáridos(como lasacarosaoazúcar de caña)ypolisacáridos(como lacelulosao elalmidón). También, a partir de estos azúcares, se formarán directa o indirectamente las cadenas de carbono que componen el resto debiomoléculasque constituyen los seres vivos(lípidos,proteínas,ácidos nucleicos,etc.). El ciclo continua a lo largo de una serie de reacciones hasta formarribulosa-5-fosfato,quemediante el consumo deotra molécula de ATP, regenera la ribulosa bisfosfato (RuBP) original, dejándola disponible para que el ciclo se repitauna y otra vez.Por tanto, por cada vuelta del ciclo se incorpora una molécula de carbono fijado (CO
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) a otra molécula preexistente de5 átomos de carbono (ribulosa bisfosfato), el resultado final es la regeneración de la molécula de 5 átomos decarbono y la...
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