3.2. Fases oscura de la fotosíntesis

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El balance de la fase luminosa de la fotosíntesis es el siguiente:

2 H2O + 2 NADP+ + 3 ADP + 3 Pi + luz → 6 O2 + 2 NADPH + 2 H+ + 3 ATP

Una vez que hemos obtenido poder reductor y energía, ¿qué hacemos con ellos? Mira en esta animación lo que va a ocurrir una vez obtenidos NADPH y ATP.


Fuente: ITE. Autorizado su uso educativo no comercial
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La energía y el poder reductor liberados durante la fase luminosa van a servir para, a partir de C02, fabricar materia orgánica en la fase oscura de la fotosíntesis, localizada en el estroma del cloroplasto.

Fase oscura
 
El proceso fundamental de la fase oscura es la fijación reductora del C a partir del CO2, formándose primero glúcidos sencillos de los que derivarán el resto de compuestos orgánicos. Este proceso ocurre en la mayoría de las plantas a través de una secuencia cíclica de reacciones conocida como ciclo de Calvin o ciclo C3.
 
El ciclo se inicia a partir de un enzima de elevado peso molecular, la ribulosa difosfato carboxilasa (RuBisCo), enzima más abundante en la biosfera), que cataliza la incorporación al ciclo del CO2 atmosférico, o del agua si se trata de plantas acuáticas.

 

Imagen 12. Autor: Desconocido. Autorizado su uso educativo no comercial
 
Se distinguen tres etapas en el ciclo de Calvin:
 
  1. Carboxilación: mediante el enzima RuBisCo, el CO2 se fija a un azúcar preexistente, la ribulosa-1,5-difosfato, formándose un compuesto muy inestable de seis carbonos que se rompe inmediatamente en dos moléculas de 3-Pi glicerato.
  2. Reducción: El 3-Pi glicerato se reduce a 3 Pi gliceraldehido consumiéndose el NADPH y el ATP que se obtuvieron en la fase luminosa.
  3. Recuperación: de cada seis moléculas de 3 Pi gliceraldehido que se forman, una se considera el rendimiento neto de la fotosíntesis. Las otras cinco sufren una serie de transformaciones consecutivas en las que también se consume ATP, para regenerar la ribulosa 1,5-difosfato, con la que se cierra el ciclo.


Fija tus conocimientos con esta actividad.
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En relación con la fase oscura de la fotosíntesis: el ciclo de Calvin se llama también C3, ya que la mayoría de metabolitos intermediarios.
  
Tienen tres carbonos.
Sólo participan tres metabolitos.

La RUBISCO es una enzima que:
  
Permite el consumo de ATP y NADPH en el ciclo.
Cataliza la incorporación al ciclo del CO2 atmosférico, en el caso de plantas terrestres, o del CO2 disuelto en agua si son plantas acuáticas.

 


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Ya sabes que la enzima RuBisCo cataliza el proceso de incorporación del CO2 a una molécula llamada Ribulosa 1,5 di fosfato, pero ¿qué le ocurre a la planta si no hay cantidad suficiente de CO2 en el medio?
 
La RUBISCO, puede funcionar en dos sentidos diferentes; si hay cantidad suficiente de CO2 realiza el ciclo de Calvin, pero si no hay en el medio suficiente CO2, también puede provocar la oxigenación de Ribulosa 1,5 di-fosfato. Esto se denomina fotorespiración. Por tanto, el que el enzima actúe como carboxilasa u oxigenasa depende de las concentraciones relativas de CO2 y de O2 en el interior de la célula.
 
La fotorespiración es perjudicial para las plantas ya que descompone materia orgánica en CO2 y otros productos residuales, justo lo contrario de lo que se pretende con la fotosíntesis.
 

 


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