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Reacciones indeFijacion de carbonod

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by

luis montalvan

on 2 September 2014

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Transcript of Reacciones indeFijacion de carbonod

Reacciones independientes de la luz.
Porque el ciclo de Calvin no sucede en la fase de oscuridad.
Las plantas poseen un mecanismo de control que evita que el ciclo de Calvin ocurra durante la noche.

La luz lo estimula indirectamente y las reacciones de fijación de carbono son inhibidas en la oscuridad.
Reacciones independientes de luz

-Fijación del carbono

-Reducción de carbono

-Regeneración de la ribusola bifosfato
Fijacion del carbono.
Primero debemos saber que a la
fijacion de CO2 tambien la podemos
conocer como incorporacion de CO2, y este ocurre de forma ciclica(esto se refiere al ciclo de calvin).
Como llega a este proceso?
En las plantas verdes, el CO2 llega a las células fotosintéticas a través de aberturas especializadas llamadas estomas.

Via para la fijacion del CO2.
El CO2 se fija primero en las células del mesófilo como ácido oxalacético.
La PEP carboxilasa, a diferencia de la RuBP carboxilasa, es incapaz de incorporar O2.
Aun con concentraciones muy bajas de CO2 y en presencia de abundante O2, la enzima trabaja rápidamente uniendo el CO2 al PEP.
Comparada con la RuBP carboxilasa, en presencia de O2 la PEP carboxilasa fija el CO2 más rápido y en concentraciones menores, manteniendo baja la concentración de CO2 dentro de las células cercanas a la superficie de la hoja.
Reduccion del CO2.
El ATP y el NADPH formados durante el transporte de electrones se utilizan en la reducción del CO2 a glucosa.
Las reacciones de fijación o reducción del carbono, son conocidas también como reacciones de oscuridad (son independientes de la luz), sin embargo dos sustancias producidas en la luz, como son el NADPH y el ATP participan en la reducción del CO2.
Proceso de la reduccion de CO2.
El CO2 pasa al interior de organismos unicelulares y de otros autótrofos acuáticos por difusión y no a través de estructuras especiales; mientras que las plantas terrestres deben protegerse de la desecación y en ese sentido han desarrollado estructuras llamadas estomas, que permiten el intercambio gaseoso.
El ciclo de Calvin
La reducción del carbono tiene lugar en el estroma, en una serie cíclica de reacciones que toma el nombre de su descubridor, Melvin Calvin. El compuesto inicial (y final) del ciclo de Calvin , es un glúcido de cinco carbonos (pentosa) combinado con dos grupos fosfatos, la ribulosa difosfato (RuDP).
En este ciclo podemos distinguir tres etapas: una de fosforilación, una de reducción y una de regeneración.
El ciclo comienza cuando el dióxido de carbono se une a la RuDP , que se escinde inmediatamente en dos moléculas de ácido fosfoglicérico o PGAc.


Esta reacción está catalizada por una enzima específica, la RuDP carboxilasa oxigenasa (conocida también como RuBisCO), que constituye más del 15 por ciento de la proteína del cloroplasto.
El ácido fosfoglicérico (PGAc) debe reducirse, pero para ello el PGAc debe previamente activarse, lo que consigue añadiendo otro grupo fosfato a su molécula mediante una fosforilación que requiere el empleo de ATP (procedente de la fase luminosa) y en la que se obtiene ácido difosfoglicérico.
Una vez activado, el ácido está en condiciones de reducirse a aldehído, en este caso a fosfogliceraldehido (PGAl). En esta reducción, se consume NADPH (procedente de la etapa luminosa), y se pierde el fosfato adicional.
El PGAl es ya un glúcido sencillo, una triosa, por lo que con estas reacciones se ha logrado la transformación del carbono inorgánico en una molécula orgánica, y se ha cumplido lo esencial de la fotosíntesis.
Las moléculas de PGAl así formadas pueden convertirse fácilmente en las de su isómero, el fosfato de dihidroxiacetona (PDHA), y ambas pueden seguir diferentes caminos, pero buena parte del conjunto se encaminarán a regenerar la RuDP con la que se inició el ciclo.
Esta regeneración tiene lugar a través de complejas rutas en las que se forman azúcares-fosfato con cadenas de 4, 5, 6 y 7 átomos de carbono, como los fosfatos de eritrosa (4C), xilulosa (5C), fructosa (6C) y sedoheptulosa (7C), y que llevan a la síntesis de ribulosa-fosfato, que al fosforilarse con consumo de ATP se convierte por último en la RuDP.
Las triosas-fosfato que se forman después de la reducción y no se emplean en la regeneración de la RuDP (PGAl y PDHA), se exportan al citosol, mediante un transportador de la membrana de cloroplasto
Las triosas-fosfato en el citosol dan lugar a la síntesis de sacarosa, a través de una serie de reacciones en las que se forman fosfatos de fructosa y de glucosa, y UDP-glucosa; el proceso culmina al unirse la fructosa-fosfato y la UDP-glucosa para dar sacarosa-fosfato, cuya hidrólisis da Pi y sacarosa, la principal forma química de transporte de azúcares en las plantas.
Cuando el ritmo de fijación y reducción de CO2 es mayor que el de síntesis de sacarosa, la concentración de Pi en el citosol disminuye lo cual limita la exportación de triosas.
Este proceso pasa por la síntesis de fructosa-fosfato y su transformación en glucosa-fosfato; la glucosa-fosfato a su vez reacciona con ATP para dar ADP-glucosa, compuesto capaz de polimerizarse para dar almidón.
El almacenamiento de almidón en los cloroplastos constituye una reserva temporal; por la noche, cuando baja la concentración de triosas, a partir de este almidón se produce glucosa-fosfato y, por último, fosfatos de triosa, que son exportados al citosol para la síntesis nocturna de sacarosa.
Seis giros del ciclo, con la introducción de seis moléculas de CO2, son necesarios para producir el equivalente de un glúcido de seis carbonos y finalizar con este ciclo.
Muchas Gracias por su
atencion.
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