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

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

Calvin-Benson Cycle Explained

Overview of Photosynthesis and the Calvin Cycle

  • The video introduces the Calvin-Benson cycle, explaining its role in photosynthesis after light reactions that produce ATP and NADPH.
  • The cycle is often referred to as "dark reactions" or "light-independent reactions," but this can be misleading since it requires products from light reactions to function.
  • Cellular reserves of ATP and NADPH are short-lived, lasting only seconds to minutes, necessitating continuous replenishment from light reactions.

Carbon Fixation Process

  • Carbon is available for photosynthetic cells as carbon dioxide (CO2), which algae absorb directly from water while terrestrial plants use stomata on leaves and stems.
  • The process involves reducing CO2 through a series of reactions to form glucose, utilizing energy stored in ATP and NADPH produced during the light phase.
  • Initial incorporation of CO2 into organic compounds is known as carbon fixation, occurring cyclically in the stroma of chloroplasts.

Mechanism of the Calvin Cycle

  • The cycle regenerates ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP), a five-carbon sugar with two phosphates. Each step is catalyzed by specific enzymes.
  • Rubisco enzyme adds CO2 to RuBP, forming an unstable six-carbon compound that splits into two molecules of 3-phosphoglycerate (PGA).

Enzymatic Reactions and Energy Transfer

  • Each PGA molecule contains three carbon atoms; hence the cycle is also called the C3 pathway. Rubisco constitutes over 25% of chloroplast proteins, making it one of Earth's most abundant proteins.
  • Two ATP molecules convert PGA into 1,3-bisphosphoglycerate (BPG), followed by reduction using two NADPH molecules to form glyceraldehyde 3-phosphate (G3P).

Final Steps and Outcomes

  • From three cycles of Calvin's process, enough carbon is fixed for one G3P molecule to exit for further sugar synthesis while maintaining sufficient carbon for RuBP regeneration.
  • Most G3P continues through additional steps in the cycle where sugars with four, six, or seven carbons are generated before regenerating RuBP using ATP.

Summary of Carbon Fixation Cycles

  • A complete turn incorporates one CO2 molecule; three cycles yield one G3P molecule through combining three RuBP with three CO2 leading to six PGA formation.

Ciclo de Calvin y su Eficiencia

Introducción al Ciclo de Calvin

  • El ciclo de Calvin utiliza ATP y NADPH producidos en la primera etapa de la fotosíntesis, donde las moléculas regeneradas están disponibles para los fotosistemas 1 y 2.

Productos del Ciclo de Calvin

  • La ecuación general del ciclo refleja que se requieren tres moléculas de dióxido de carbono, nueve moléculas de ATP y seis moléculas de NADPH para producir glucosa, un azúcar esencial en las células vivas.

Revoluciones Necesarias para la Producción de Azúcar

  • Se necesitan seis revoluciones del ciclo con la introducción de seis moléculas de dióxido de carbono para generar una molécula equivalente a un azúcar de seis carbonos como la glucosa.

Mecanismos Regulatorios del Ciclo

  • Existen mecanismos que evitan que el ciclo degrade ATP durante la noche; enzimas como rubisco son reguladas indirectamente por luz, pH óptimo y concentración iónica.

Eficiencia Fotosintética

  • La eficacia del ciclo se mide comparando energía utilizada para fijar CO2 con energía luminosa necesaria para activar el ciclo. Se estima que el máximo teórico es del 35%, pero muchas plantas alcanzan solo entre 1% y 4%.

Fotorespiración

Video description

En este video analizamos paso a paso las reacciones del ciclo de Calvin, que constituye la fase ''oscura'' de la fotosíntesis. 0:00 Introducción 0:11 Relación del ciclo de Calvin con la fase luminosa de la fotosíntesis 1:23 Incorporación de dióxido de carbono (CO2) por las algas y plantas. 2:27 Fijación del carbono (y su reducción) 3:10 Pasos del ciclo de Calvin-Benson (x1 ciclo) 6:12 Repaso del ciclo de Calvin (x3 ciclos) 8:11 Ecuación general del ciclo de Calvin (x3 ciclos) 9:11 Ecuación general para la síntesis de un azúcar de 6 carbonos (como la glucosa) (x6 ciclos) 9:21 Regulación del ciclo de Calvin por la luz 10:02 Eficacia del ciclo de Calvin 10:45 Final ❤️ Conviértete en miembro de este canal para disfrutar de ventajas: https://www.youtube.com/channel/UCVmSOjzw9PV34CaXS8qv5IA/join ❤️ PODCAST BIOLOGÍA AUDIBLE - En Youtube: https://youtube.com/playlist?list=PL6nCW_NtwXggb0lRJXXjL4aEU_kkb8Gka - En Spotify: https://open.spotify.com/show/4gTN8X1i6OHt9K2F74eFGT - En Ivoox: https://go.ivoox.com/sq/2107804 ❤️ INSTAGRAM: https://www.instagram.com/nutrimente.biologia/?igsh=bHpiaTcxNm56Y2Ru ❤️ TIENDA DE MATERIALES DIDÁCTICOS: https://nutrimente.empretienda.com.ar/ ❤️ PATREON: https://www.patreon.com/nutrimente Como suscriptor con acceso total podrás obtener automáticamente todo el contenido de la tienda y más contenido exclusivo para Patreon (resúmenes esquemáticos, infografías, cuadros, y más). ❤️ Donaciones Cafecito | https://cafecito.app/nutrimente Paypal | https://www.paypal.com/donate?hosted_button_id=5HRNQQ5TQLVYW Si este video te sirvió para aprender o comprender mejor este tema, o si simplemente te gustó, por favor dale like 👍🏼 y te invito a suscribirte al canal para poder tener a mano mucha más información, porque… lo que sabes influencia tu destino. Referencias • Murray W. Nabors y Cols. (2006). ‘’Introducción a la Botánica’’. Madrid: Pearson Eduaciónm S.A. • Curtis, H. y Cols. (2022). ‘’Biología en contexto social’’. Octava edición. Buenos Aires: Médica Panamericana. • Conocimientos adquiridos durante el transcurso de mi Licenciatura en Ciencias Biológicas y del Profesorado de Enseñanza Media y Superior en Biología en la Universidad de Buenos Aires. #biología #educación #ciencia