Te explicamos qué es el Ciclo de Calvin, sus etapas, su función y sus productos. Además, su importancia para los organismos autótrofos.
¿Qué es el Ciclo de Calvin?
Se conoce como el Ciclo de Calvin, el Ciclo de Calvin-Benson o el Ciclo de la fijación del carbono en la fotosíntesis, a un conjunto de procesos bioquímicos que tienen lugar en las estomas de los cloroplastos de las plantas y otros organismos autótrofos cuya nutrición es llevada a cabo mediante la fotosíntesis.
Las reacciones que componen este ciclo pertenecen a la llamada fase oscura del proceso fotosintético o fase independiente de la luz, durante la cual se fija el dióxido de carbono (CO2) tomado de la atmósfera, incorporándolo al organismo en forma de glucosa (C6H12O6) gracias a la acción de la enzima RuBisCo (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa).
El Ciclo de Calvin debe su nombre a su descubridor, el estadounidense Melvin Calvin, lo que le valió el Premio Nobel de Química en 1961. Otros colaboradores suyos importantes en el estudio fueron James Bassham y Andrew Benson, todos de la Universidad de California, Berkeley.
Ver además: Glucólisis
Etapas del ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin se compone de tres etapas distintas:
- Etapa 1. Fijación del CO2, la enzima RuBisCo cataliza la carboxilación de difosfato de ribulosa, o sea, la fijación del dióxido de carbono para formar PGA (Ácido 3-Fosfoglicérico).
- Etapa 2. Reducción de PGA a un azúcar (CH2O) a través de la formación de glicealdehído-3-fosfato (GAP) con el NADPH (Nicotidamida adenina dinucleótido fosfato) y el ATP (Adenosín Trifosfato) producido en las reacciones dependientes de la luz.
- Etapa 3. Regeneración de difosfato de ribulosa, lo cual requiere ATP también.
Función del Ciclo de Calvin
El Ciclo de Calvin tiene un rol fundamental en la vida de las plantas: generar glucosa, uno de los principales azúcares (de seis átomos de carbono) de uso bioquímico como fuente de energía y material estructural o de almacenamiento.
El ciclo usa seis moléculas de CO2 para obtener una de glucosa, adhiriéndolas a diversos receptores en un circuito reiterado de reacciones químicas que consume energía (ATP). Seis vueltas al ciclo son necesarios para componer una molécula de glucosa. Además, cada 3 vueltas al ciclo se produce una molécula de triosa fosfato, empleada en otros procesos como la síntesis del almidón.
Importancia del Ciclo de Calvin
El ciclo de Calvin es la única ruta metabólica que utilizan los organismos autótrofos para incorporar la materia inorgánica de la cual se alimentan, tal y como el CO2 atmosférico, que los organismos respiradores expulsan de sus organismos. Esto ocurre tanto en organismos fotosintéticos como quimiosintéticos.
Al mismo tiempo, este proceso resulta de una importancia ecológica tremenda, ya que en en este ciclo en los tejidos vegetales se almacena energía que se transmite hacia arriba en la pirámide trófica, sirviendo de alimento a los animales herbívoros, los que a su vez sirven de alimento a sus depredadores.
Por otro lado, este proceso de fijación del carbono contenido en el CO2, un conocido gas de efecto invernadero, contribuye con el enfriamiento de la atmósfera y con la disminución de los gases responsables del calentamiento global y el cambio climático. Por eso, hoy es más importante que nunca.
Productos del ciclo de Calvin
El Ciclo de Calvin produce en cada una de sus vueltas un átomo de carbono fijo, por lo que hacen falta tres vueltas al ciclo (y el ingreso de tres moléculas de CO2, una por vez) para formar una molécula de Gliceraldehído-3-fosfato (3GP). Así, puede reciclarse parte del material producido para reactivar la RuBisCo y otra parte puede destinarse a la producción de glucosa.
Sigue con: Ciclo del Carbono
Referencias
- “Ciclo de Calvin” en Wikipedia.
- “El Ciclo de Calvin” en Khan Academy.
- “Fotosíntesis III. Fase Oscura: Ciclo de Calvin (Vía C3)” (video) en efi-ciencia red.
- “The Calvin Cycle” (video) en Ricochet Science.
- “The Calvin Cycle” en Lumen Learning.
- “Calvin Cycle” en Biology Dictionary.
- “C-3 Cycle” en The Encyclopaedia Britannica.
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