Fotosíntesis: ciclo de Calvin | Fotosíntesis | Biología | Khan Academy en Español

Summary

Este video explica el proceso de fotosíntesis, destacando las reacciones dependientes de la luz y el ciclo de Calvin, conocido erróneamente como la fase oscura. En la fase luminosa, la energía solar excita electrones, lo que permite la producción de ATP y NADPH, mientras que en la fase independiente de la luz, el ATP y el NADPH se utilizan para fijar el carbono a través de la enzima Rubisco, formando moléculas de fosfogliceraldehído (PGA), que eventualmente pueden convertirse en glucosa. El ciclo de Calvin es fundamental para la síntesis de carbohidratos en las plantas, un proceso clave para la vida en la Tierra.

Takeaways

• 😀 En la fase luminosa de la fotosíntesis, los fotones excitan electrones, que luego pasan de molécula en molécula, perdiendo energía y generando ATP y NADPH.
• 😀 El ATP y el NADPH generados en la fase luminosa son utilizados en la fase independiente de la luz, también conocida como fase oscura, aunque esta puede ocurrir durante el día.
• 😀 Las reacciones de la fase oscura no requieren luz, sino solo ATP, NADPH y dióxido de carbono para producir carbohidratos.
• 😀 El ciclo de Calvin es el proceso central de la fase independiente de la luz, donde el dióxido de carbono se convierte en fosfogliceraldehído (PGA o G3P), una molécula clave para la producción de glucosa.
• 😀 El ciclo de Calvin utiliza 12 moléculas de ATP y NADPH para convertir dióxido de carbono en 12 moléculas de PGA, de las cuales dos pueden formar glucosa.
• 😀 La ribulosa bifosfato (RuBP) es una molécula clave que se recicla en el ciclo de Calvin para continuar capturando dióxido de carbono.
• 😀 La enzima Rubisco facilita la fijación del carbono, uniendo el dióxido de carbono con la ribulosa bifosfato, para que pueda producirse PGA.
• 😀 El ciclo de Calvin es un ciclo cerrado, lo que significa que las moléculas clave, como la ribulosa bifosfato, se regeneran para permitir que el proceso continúe.
• 😀 Aunque el nombre 'fase oscura' es confuso, ya que ocurre durante el día, se refiere a que las reacciones de esta fase no dependen de la luz.
• 😀 Los productos del ciclo de Calvin, como el PGA, se pueden utilizar para formar glucosa y otros carbohidratos que sirven como fuente de energía para los organismos vivos.
• 😀 Durante el ciclo de Calvin, también se generan compuestos intermedios que pueden ser utilizados en otros procesos metabólicos, como la glucólisis, para generar ATP.

Q & A

¿Qué sucede en las reacciones de la fase luminosa de la fotosíntesis?

En la fase luminosa, los fotones excitan electrones en los cloroplastos, lo que genera energía. Esta energía se utiliza para producir ATP y NADPH, y como subproducto se libera oxígeno al descomponer el agua.

¿Por qué se llama fase oscura al ciclo de Calvin?

El nombre 'fase oscura' es engañoso, ya que esta fase ocurre en presencia de luz. Se llama así porque no depende directamente de la luz, sino que utiliza los productos de la fase luminosa (ATP y NADPH) junto con dióxido de carbono para formar compuestos orgánicos.

¿Qué ocurre en el ciclo de Calvin?

En el ciclo de Calvin, el ATP y el NADPH generados en la fase luminosa se utilizan para fijar el dióxido de carbono y formar moléculas de fosfogliceraldehído (PGA o G3P), que luego pueden ser utilizadas para producir glucosa y otros carbohidratos.

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

La enzima Rubisco cataliza la reacción entre el dióxido de carbono y ribulosa 1,5-bifosfato (RuBP), facilitando la formación de moléculas de fosfogliceraldehído (PGA o G3P) que entran en el ciclo para la producción de glucosa y otros carbohidratos.

¿Qué es el fosfogliceraldehído (PGA) o G3P y cómo se utiliza?

El fosfogliceraldehído (PGA o G3P) es una molécula de tres carbonos que se forma en el ciclo de Calvin. Dos de estas moléculas se utilizan para formar glucosa, mientras que el resto se recicla para regenerar RuBP y continuar el ciclo.

¿Cómo se genera ATP y NADPH en la fase luminosa?

En la fase luminosa, los electrones excitados por los fotones se mueven a través de una cadena de transportadores en la membrana del tilacoide, lo que genera un gradiente de protones. Este gradiente impulsa la ATP sintasa para producir ATP, mientras que los electrones reducen el NADP+ a NADPH.

¿Por qué es importante la ruptura de moléculas de agua en la fase luminosa?

La ruptura de las moléculas de agua proporciona los electrones necesarios para reemplazar los electrones excitados que salen de la fotosistema II. Este proceso también libera oxígeno como subproducto.

¿Cómo se utiliza el ATP y el NADPH en la fase oscura?

El ATP y el NADPH generados en la fase luminosa proporcionan la energía y los electrones necesarios para fijar el dióxido de carbono en el ciclo de Calvin, donde se forman moléculas de G3P, que luego pueden ser utilizadas para sintetizar glucosa.

¿Qué es la ribulosa 1,5-bifosfato (RuBP) y cuál es su función?

La ribulosa 1,5-bifosfato (RuBP) es una molécula de cinco carbonos que se encuentra en el ciclo de Calvin. Se combina con el dióxido de carbono en una reacción catalizada por Rubisco, formando moléculas de G3P que se utilizarán para sintetizar carbohidratos.

¿Qué productos se generan al final del ciclo de Calvin y cómo se utilizan?

Al final del ciclo de Calvin, se generan 12 moléculas de G3P, de las cuales 10 se reciclan para regenerar RuBP, y 2 se utilizan para formar glucosa y otros carbohidratos que las plantas pueden usar como fuente de energía.