El CICLO de CALVIN-BENSON - [Paso a paso con repaso y resumen final]

Summary

Este vídeo explica el ciclo de Calvin Benson, un proceso esencial de la fotosíntesis que utiliza ATP y NADPH generados por reacciones luminosas para convertir CO2 en azúcares simples. Aunque puede ocurrir en la oscuridad, depende de los productos de las reacciones luminosas. El ciclo, descubierto por Calvin y Benson, es crucial para la producción de glucosa y otros compuestos orgánicos, y su eficiencia es limitada por mecanismos como la fotorespiración, que se explorará en futuras entregas.

Takeaways

• 🌱 El ciclo de Calvin es una parte esencial de la fotosíntesis que utiliza la energía química en forma de ATP y NADPH para producir azúcares simples.
• 🌐 Las reacciones del ciclo de Calvin pueden ocurrir en la oscuridad, siempre que se provean ATP y NADPH de las reacciones luminosas.
• ⏳ Las reservas de ATP y NADPH en las células son limitadas y duran solo unos pocos segundos o minutos, por lo que el ciclo de Calvin depende de la producción continua de estas moléculas.
• 🌿 El dióxido de carbono es un ingrediente clave para las células fotosintéticas, obteniendo algas de la agua y las plantas terrestres a través de estomas.
• 🔄 El ciclo de Calvin es un proceso cíclico que se regenera continuamente, permitiendo la producción de azúcares y la reutilización de compuestos.
• 🔬 La rubisco es una enzima crucial en el ciclo de Calvin, representando más del 25% de las proteínas totales del cloroplasto y es responsable de la fijación del carbono.
• 🚀 El proceso de fijación del carbono y su reducción ocurren en el estroma de los cloroplastos, donde el dióxido de carbono se convierte en un azúcar simple como la glucosa.
• 🔋 La energía química almacenada temporalmente en ATP y NADPH se transfiere a moléculas complejas que transportan y almacenan energía en las células de las algas o las plantas.
• 🔄 El ciclo de Calvin, también conocido como la vía de los tres carbonos o C3, implica la incorporación inicial de dióxido de carbono en compuestos orgánicos.
• 🌐 La eficacia del ciclo de Calvin se mide comparando la energía utilizada para fijar dióxido de carbono con la energía luminosa necesaria para generar NADPH, con un máximo teórico del 35% de eficacia fotosintética.

Q & A

¿Qué es el ciclo de Calvin y qué función cumple en la fotosíntesis?

El ciclo de Calvin es una serie de reacciones químicas que se llevan a cabo en las células vegetales durante la fotosíntesis. Su función principal es la producción de azúcares simples a partir del dióxido de carbono, utilizando la energía química almacenada en ATP y NADPH, que son generados en la primera etapa de la fotosíntesis.

¿Por qué se llaman 'reacciones oscuras' las reacciones del ciclo de Calvin?

Se les llama 'reacciones oscuras' porque pueden ocurrir en la oscuridad, siempre que se provean ATP y NADPH, los cuales son productos de las reacciones luminosas. Sin embargo, este término puede ser engañoso ya que las reservas celulares de estos compuestos son limitadas y el ciclo depende de que sean renovados por las reacciones luminosas.

¿Cómo se obtiene el dióxido de carbono en las células fotosintéticas?

Las algas obtienen el dióxido de carbono disuelto directamente en el agua, mientras que en las plantas terrestres, llega a las células a través de estomas, que son aberturas especializadas en las hojas y tallos verdes.

¿Qué es la fijación del carbono y cómo ocurre en el ciclo de Calvin?

La fijación del carbono es el proceso por el cual el dióxido de carbono se incorpora en compuestos orgánicos más complejos. En el ciclo de Calvin, esto ocurre cuando la enzima Rubisco añade el dióxido de carbono a la ribulosa 1,5 bifosfato, iniciando el ciclo.

¿Qué es la ribulosa 1,5 bifosfato y qué papel juega en el ciclo de Calvin?

La ribulosa 1,5 bifosfato es un azúcar de 5 carbonos que actúa como el compuesto inicial en el ciclo de Calvin. Es el punto de partida y también el compuesto que se regenera al final de cada ciclo, permitiendo así que el ciclo se repita.

¿Cuál es la función de la enzima Rubisco en el ciclo de Calvin?

La enzima Rubisco es esencial en el ciclo de Calvin, ya que su función es añadir el dióxido de carbono a la ribulosa 1,5 bifosfato, lo que inicia la serie de reacciones que llevan a la formación de azúcares simples.

¿Cuál es la relación entre el ciclo de Calvin y el ciclo de Krebs?

El ciclo de Calvin y el ciclo de Krebs son análogos en el sentido de que en cada vuelta del ciclo se regenera el mismo compuesto inicial. Sin embargo, el ciclo de Calvin se enfoca en la síntesis de azúcares a partir del dióxido de carbono, mientras que el ciclo de Krebs es parte del metabolismo celular que produce energía a partir de los azúcares.

¿Cuál es la eficiencia teórica máxima de la fotosíntesis y por qué la mayoría de las plantas y algas no la alcanzan?

La eficiencia teórica máxima de la fotosíntesis es del 35%, pero la mayoría de las plantas y algas solo alcanzan entre el 1 y el 4%. Esto se debe en parte al proceso de fotorespiración, donde el ciclo de Calvin debe 'gastar' alrededor de la mitad del carbono que fija, lo que reduce la eficiencia neta.

¿Qué es la fotorespiración y cómo afecta la eficiencia del ciclo de Calvin?

La fotorespiración es un proceso que ocurre en plantas C3, donde se 'gasta' una parte del carbono fijo, reduciendo la eficiencia de la fotosíntesis. Este proceso se estudiará en el próximo video de la serie.

¿Cómo se regula el ciclo de Calvin y cómo la luz afecta su funcionamiento?

El ciclo de Calvin está regulado indirectamente por la luz a través de la concentración de iones magnesio y la función de la enzima Rubisco. La luz estimula el ciclo de Calvin, mientras que en la oscuridad, las reacciones de fijación de carbono son inhibidas.