Biología

Ciclo de Calvin: qué es, fases, función e importancia

Ulla Rothschuh Osorio
Por Ulla Rothschuh Osorio, Bióloga. Actualizado: 27 octubre 2023
Ciclo de Calvin: qué es, fases, función e importancia

El ciclo de Calvin es la segunda parte de la fotosíntesis. La función principal del ciclo de Calvin es fabricar azúcar. Las fases del ciclo de Calvin son: fijación de carbono, reducción y regeneración.

Las plantas tienen la capacidad de producir moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas, y para esto entran en juego una serie de procesos especializados, y uno de ellos es el llamado ciclo de Calvin, ciclo de Calvin-Benson o ciclo de la fijación del carbono de la fotosíntesis. En este artículo de EcologíaVerde explicamos qué es el ciclo de Calvin, sus fases, función e importancia, para que puedas comprender fácilmente de qué se trata este importante proceso que ocurre en las plantas.

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Índice

  1. Qué es el ciclo de Calvin y dónde ocurre
  2. Fases del ciclo de Calvin
  3. Función del ciclo de Calvin
  4. Importancia del ciclo de Calvin

Qué es el ciclo de Calvin y dónde ocurre

El ciclo de Calvin también es llamado ciclo de Calvin-Benson o ciclo de la fijación del carbono de la fotosíntesis. Se trata de una serie de procesos bioquímicos que ocurren en las plantas. Específicamente sucede en el espacio interior de los cloroplastos, llamados estromas, que a su vez están dentro de las hojas.

Es un ciclo de tipo anabólico, porque se fabrica azúcar a partir de moléculas más pequeñas y sencillas. Además, consume energía y no la produce. Sucede durante el día y la noche, pero es independiente de la luz.

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Fases del ciclo de Calvin

  • Fijación de carbono: el CO2 exterior del carbono entra a través de los estomas de las hojas hacia el interior de la célula hasta los estromas del cloroplasto, para combinarse con una molécula aceptora llamada RuBP que tiene 5 carbonos. Esto da como resultado 6 carbonos, que será catalizada por la enzima RUBisCO para dividirse en moléculas de 3 carbonos llamadas 3-PGA, que significa ácido 3-fosfoglicérico. Aquí puedes leer más sobre El ciclo del carbono: qué es, cómo funciona y su importancia.
  • Reducción: aquí, las moléculas 3-PGA van a ser convertidas en moléculas de azúcar llamadas G3P o gliceraldehído-3-fosfato, con ayuda del ATP como fuente de energía química, y NADPH como poder reductor que dona electrones que tienen mucha energía.
  • Regeneración: aquí el ciclo se cierra, y algunas G3P van a regresar para formar a RuBP, y otras formarán el azúcar, que es el resultado final del ciclo de Calvin. Esto se hace mediante ATP.

Estas son las fases del ciclo de Calvin o ciclo de Calvin-Benson, pero hay que considerar que el ciclo no termina aquí y es necesario que ocurra varias veces para poder fabricar la cantidad suficiente de moléculas.

Este ciclo debe completarse 3 veces para que se fijen 3 moléculas de CO2 y se produzca una molécula de G3P o azúcar.

Aunque el ciclo de Calvin es fotoindependiente, es importante mencionar que el NADPH y el ATP que utiliza provienen de la fotofosforilación, proceso que sí necesita luz. Por esta razón, el ciclo de Calvin está influenciado indirectamente por la luz, y hay algunos componentes, como el RUBisCO y ciertas enzimas, que se modifican de forma no directa por la influencia de la luz.

Ciclo de Calvin: qué es, fases, función e importancia - Fases del ciclo de Calvin

Función del ciclo de Calvin

La función del ciclo de Calvin es sintetizar la producción de azúcar y regenerar ciertas moléculas que sirvan nuevamente de aceptores de CO2 y que el ciclo pueda seguir repitiéndose. Para resumir la función y el proceso, podemos decir que el CO2 entra en la planta y sale en forma de azúcar.

En cuanto a la finalidad de las moléculas producidas, la glucosa que se obtiene del ciclo de Calvin es usada por la planta para fabricar compuestos indispensables para su desarrollo y estructura, a partir de los carbonos que la conforman. Tales compuestos a formarse a partir del carbono son los lípidos, aminoácidos y ácidos nucleicos.

Ahora bien, las plantas pueden clasificarse según el número de carbonos que tiene el primer producto del ciclo de Calvin. Así, la mayoría de las plantas son C3. Estas cierran sus estomas cuando hay días muy cálidos para evitar transpirar tanto, pero dado que el CO2 que ingresa también es menor, el azúcar que se produce también lo es. Las plantas de lugares cálidos como, por ejemplo, las tropicales, el maíz o la caña, no desaceleran su fotosíntesis a pesar de cerrar los estomas, y no fotorespiran. Así, tienen como producto un compuesto de 4 carbonos llamado oxalacetato. El ciclo de Calvin aquí es el mismo, pero tienen dos enzimas diferentes que causan el azúcar de 4 carbonos más eficiente a CO2 en bajos niveles. A estas plantas se les conoce como C4.

Otra función del ciclo de Calvin es la fijación de carbono a partir del CO2, es decir que lo dejan biodisponible para que otros organismos lo integren. De aquí parte la importancia que tiene el ciclo para todo el planeta.

Importancia del ciclo de Calvin

El ciclo de Calvin no solamente es importante para las plantas por las ya mencionadas funciones, sino que también es de indispensable importancia para el resto de formas de vida, porque son la base de la cadena alimenticia.

Los productos del ciclo de Calvin son incorporados por los animales heterótrofos, llamados también consumidores primarios, o para más sencillo, animales herbívoros. El carbono que existe en los seres vivos que no producen su propio alimento proviene de la transferencia de carbono iniciada desde el ciclo de Calvin.

Los seres vivos u organismos heterótrofos toman la energía a partir de las plantas para sobrevivir y poder formar todos los bloques que forman a su cuerpo. Algunos animales pueden tomar directamente la energía de las plantas, pero otros pueden hacerlo por la transferencia a través de la cadena alimenticia. Estos últimos son los consumidores secundarios y consumidores terciarios que se alimentan de otros animales, pero es importante recordar que el carbono tuvo su origen en las plantas.

Los organismos heterótrofos también son importantes para el ciclo de Calvin, porque ellos liberan CO2 necesario para obtener el carbono para el azúcar. Así, la cadena alimenticia o cadena trófica se cierra en un ciclo funcional donde todo se vuelve a integrar.

Ahora que conoces mejor qué es el ciclo de Calvin, te recomendamos revisar la Fotosíntesis: qué es, fases e importancia.

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Bibliografía
  • Tortora, G., Funke, B. & Case, C. (2007) Introducción a la microbiología. Argentina: Editorial Médica Panamericana.
  • Sadava, D. & Purves, W. (2008) Vida, la ciencia de la biología. Argentina: Editorial Médica Panamericana.

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