El ciclo de calvin se da en los
estromas de los cloroplastos. Los autótrofos pueden sintetiza componentes
hidrocarbonados a partid del dióxido de carbono. El ciclo de calvin consta de
tres etapas. En la primera es la fijación del dióxido de carbono mediante la
RUBISCO que lleva al 3-glicerato que se
reduce y en la tercera etapa se regenera la rubisco. La energía aportada es en
forma de ATP y NADH. La rubisco es el punto central. Se localiza asociada a la
superficie de la membrana tilacoidal, que da al estroma del cloroplasto. Tiene
una Kcat muy baja. Incorpora el dióxido de carbono mediante una
reacción para generar el 3-fosfoglicerato. En la primera etapa lo que se
produce es la formación del intermediario enodiol, ya que sin él no se produce
la reacción. Con ello podemos conseguir que se una el dióxido de carbono. Tiene
una energía de -12`4Kj/mol. La incorporación del dióxido de carbono al
fosfoglicerido en el laboratorio es un experimento que sirve para demostrar que
las plantas absorben dióxido de carbono. En la estructura de la ribosa tenemos
ocho subunidades L que son la grande y ochos subunidades S que son las
pequeñas. Cada L tiene un centro catalítico y la S son reguladores. El
regulador es el ion magnesio. El magnesio esta unido fuertemente, esta unión
precisa la unión de una molécula de dióxido de carbono. Se une a la lisina
mediante un enlace carbonato, si no se une el dióxido de carbono se bloque la
carboxilasa y oxidasa. El carbamato esta en el ion magnesio, situado en el
centro catalítico. Solo cuando el magnesio esta fuertemente unido se puede unir
el otro dióxido de carbono. El hidróxido de magnesio provoca un movimiento de
cargas formando un enodiol que es la forma activa de la rubisco. Si no llega a
esta situación, la enzima no funciona. Posteriormente el dióxido de carbono
entra en el centro catalítico soltando una molécula de agua. Se fija el dióxido
de carbono formando el 3-carboxi-2cetoerobitral. El agua entra y forma un
intermediario hidratado que sirve para romper en dos moléculas de
3-fosfoglicerato. El 3-fosfoglicerato es el precursor de las hexosas, este pasa
a gliceraldehido y cetona mediante una fosforilación con consumo de ATP. En los
estromas, el 1-2 bifosfoglicerato 3fostfato se reduce a 2fosfoglicerato
3fosfato y dihidroxicetona fosfato. Del 2-fosfoglicerato 3 fosfato se pasa a fructosa
1-6 bifosfato, posteriormente a fructosa 6fosfato y de aquí a glucosa
6fosfato. Finalmente termina en glucosa 1fosfato. La transacetilasa cambia a la
cetona de n carbono y aldosa de n carbono por aldosa n-2 carbonos y cetonas con
n+2 carbonos. La aldolasa es la que permite esta reacción. La fructosa 6
fosfato mas el gliceraldehido tres fosfato pasan a eritrosa 4fosfato mas xilosa
5 fosfato. La eritrosa 4fosfato mas deshidroxicetona fosfato pasa a sedoheptolasa
1-3 bifosfato y sedoheptolasa 6 fosfato. Siguiendo estos pasa llegamos al final
de las reacciones y no se ha creado la ribulosa 1-5 bifosfato, que se crea
mediante ribosa 5 fosfato gracias a la encima isomerasa fosfopentosa. Del la ribulosa 5 fosfato pasamos a la
ribulosa 1-5 bifosfato. La xilosa
5 fosfato pasa a ribulosa 5fosfato y de aquí a ribulosa 2-5 bisfosfato. La
fructosa 6fosfato mas 2GAP mas DHAD y mas 3ATP conseguimos la rubisco. El
balance tras tres vueltas del ciclo de calvin es:
6CO2+18ATP+12NADPH+12H2O→GLUCOSA+12ADP+18Pi+12NADP+6H
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