Cicle de Calvin: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m Robot afegeix: bs:Calvinov ciklus |
m Robot: Canvis cosmètics |
||
Línia 2:
El '''cicle de Calvin''' (també anomenat '''cicle de Calvin-Benson''') és un conjunt de reaccions bioquímiques que es produeixen a l'[[estroma]] dels [[cloroplast]]s dels organismes que fan la [[fotosíntesi]]. Fou descobert per [[Melvin Calvin]] i [[Andy Benson]] a la [[Universitat de Califòrnia]], [[Berkeley]]. Les reaccions són independents de la presència o no de llum i constitueixen la també anomenada (de manera incorrecta) '''fase fosca''' de la [[fotosíntesi]].
== Visió general ==
Mitjançant la fotosíntesi els organismes fotosintètics transformen l'[[energia]] de la [[llum]] en [[energia química]] que emmagatzemen en forma de [[glucosa]].
El cicle de Calvin hi té un paper essencial en aquest procés: aprofita l'energia de molècules electrònicament excitades de vida curta per a transformar el [[diòxid de carboni]] i l'[[aigua]] en molècules orgàniques. Aquestes molècules orgàniques poden ser utilitzades per l'organisme que les produeix (i també pels animals que se n'alimenten) i per això d'aquesta sèrie de reaccions també se'n diu fixació del carboni.
Línia 16:
Els enzims que participen són funcionalment equivalent a enzims que s'utilitzen a altres vies metabòliques com la [[glucòlisi]] o la [[gluconeogènesi]] però el fet de trobar-se a l'estroma dels cloroplasts i no al citoplasma cel·lular fa que les vies puguin funcionar de manera independent. Els enzims del cicle de Calvin es poden agrupar en:
* Enzims comuns a la glucòlisi:
** [[Fosfoglicerat quinasa]]
** [[Aldolasa]]
** [[Triosafosfat isomerasa]]
* Enzims comuns a la [[via de les pentoses]]
** [[Transcetolasa]]
** [[Fosfopentosa isomerasa]]
** [[Fosfopentosa epimerasa]]
* Enzims comuns a la gluconeogènesi
** [[Fructosa difosfatasa]]
* Enzims particulars del cicle de Calvin
** Ribulosa-1,5-difosfat-carboxilasa (rubisco), que és l'enzim que regula la velocitat del cicle
** [[Fosfatasa]]
** [[Fosforibulosa quinasa]]
** [[Gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa específica de NADP<sup>+</sup>]]
== Fases del cicle de Calvin ==
Està dividida en tres fases principals (algunes versions del cicle de Calvin consideren un nombre de fases diferents segons com agrupen les reaccions que hi tenen lloc):
=== Fase 1: Fixació del CO<sub>2</sub> ===
L'enzim rubisco és el responsable de la reacció, la més important del cicle de Calvin, en la qual es produeix la '''fixació del CO<sub>2</sub>''' a una molècula de ribulosa-1,5-difosfat per a formar dues molècules de gliceraldehid-3-fosfat.
=== Fase 2: Fosforilació i reducció ===
Les reaccions són les següents:
* El gliceraldehid-3-fosfat és fosforilat, per acció de l'[[adenosina trifosfat|ATP]] i l'enzim fosfoglicerat quinasa, per a formar 1,3-difosfoglicerat.
* L'enzim gliceraldehid-3-fosfat deshidrogenasa específica de NADP<sup>+</sup> catalitza la '''reducció''' de l'1,3-difosfoglicerat per a formar gliceraldehid-3-fosfat (GAP). En algunes versions del cicle de Calvin aquesta reacció es considera de manera independent i s'anomena '''fase reductiva'''.
En conjunt, en aquestes dues primeres fases, tres molècules de ribulosa-1,5-fosfat reaccionen amb tres molècules de CO<sub>2</sub> per a produir sis molècules de gliceraldehid-3-fosfat, amb la participació de sis molècules d'ATP, que es transformen en ADP i sis de NADPH que es transformen en NADP<sup>+</sup>. Tant l'ATP com el NADPH s'obtenen a les reaccions de la [[fase lluminosa]] de la fotosíntesi. La reacció general de les dues primeres fases és la següent:
Línia 53:
Aquest procés és equivalent a la síntesi d'una molècula de gliceraldehid-3-fosfat a partir de tres molècules de CO<sub>2</sub>.
=== Fase 3: Regeneració de la ribulosa-1,5-difosfat ===
Aquesta fase conté un conjunt de reaccions mitjançant les quals es regenera la ribulosa-1,5-difosfat. Les reaccions són les següents:
Línia 77:
De les sis molècules de GAP (3C) obtingudes a la primera fase, cinc s'utilitzen per a regenerar les tres molècules de ribulosa-1,5-difosfat amb les quals ha començat el cicle i una molècula pot derivar cap a altres vies anabòliques en les quals se sintetitzaran altres compostos orgànics.
== Regulació del cicle de Calvin ==
La reacció limitant del cicle de Calvin és la catalitzada per l'enzim rubisco (ribulosa-1,5-difosfat carboxilasa). Aquest enzim té una activat que depèn de diversos factors relacionats amb la presència de la llum i és per això que la denominació de 'fase fosca' resulta poc adequada. En realitat, la llum estimula el cicle de Calvin i desactiva la glucòlisi, mentre que la foscor té l'efecte contrari. D'aquesta manera s'evita que els organismes fotosintètics entrin en un cicle fútil utilitzant l'[[adenosina trifosfat|ATP]] generat durant la glucòlisi i la respiració de la glucosa per a sintetitzar glucosa en el cicle de Calvin, processos que són bioquímicament inversos i que no tindrien una productivitat neta.
== Relació amb la fotorespiració ==
En presència de llum les plantes consumeixen O<sub>2</sub> i desprenen CO<sub>2</sub> per una via diferent a la [[fosforilació oxidativa]] anomenada [[fotorespiració]]. Aquest procés, en condicions de baixes concentracions de CO<sub>2</sub> i elevades d'O<sub>2</sub>, pot arribar a superar la fixació neta de CO<sub>2</sub> al cicle de Calvin.
Línia 87:
La fotorespiració sembla ser un procés superflu que elimina en part els productes de la fotosíntesi i, tot i que en certes condicions té la seva utilitat, les plantes disposen de mecanismes per a evitar els seus efectes perjudicials.
== Referències ==
* VOET, Donald; VOET, Judith G. "La fotosíntesis". Dins ''Bioquímica''. Trad. de Jorge Bozal, Claudi M. Cuchillo i Jaume Farrés. Barcelona: Ediciones Omega, 1992. p. 628-661. ISBN 84-282-0906-5.
{{ORDENA:Cicle De Calvin}}
{{Ruta metabòlica}}▼
[[Categoria:Metabolisme]]
[[Categoria:Fisiologia vegetal]]
▲{{Ruta metabòlica}}
[[bs:Calvinov ciklus]]
| |||