Reações escuras da fotossíntese: o ciclo de Calvin-Benson

Fotossíntese

A fotossíntese é o processo que converte a energia da luz solar em alimento. A fotossíntese alimenta o mundo, pegando raios de sol e os transformando em comida em seu prato com apenas alguns passos intermediários. Lembre-se de que na fotossíntese, a energia da luz, o dióxido de carbono e a água são usados ​​para produzir glicose (ou açúcar) e oxigênio.

Ilustração do interior de um cloroplasto

Depois de lançar um pouco de luz solar sobre como a fotossíntese começa com as reações da luz , agora estamos prontos para aprender a segunda parte da fotossíntese, chamada de reações escuras , também conhecida como o ciclo de Calvin . Essa etapa também é às vezes chamada de ‘Ciclo de Calvin-Benson’, como deve o seu nome aos cientistas que a descobriram. Enquanto a luz solar é usada durante as reações de luz para produzir ATP e o transportador de elétrons NADPH, as reações de escuridão usam esses produtos para completar a fotossíntese sem o uso de energia luminosa.

As reações de luz produzem ATP e NADPH nos tilacóides dos cloroplastos. Esses produtos são liberados no estroma do cloroplasto. Aqui, o ciclo de Calvin pode decolar, usando dióxido de carbono do ar para criar açúcares.

Esta é a parte da ‘síntese’ da ‘fotossíntese’, onde as plantas terminarão de cozinhar alguns alimentos com a ajuda de um pouco de dióxido de carbono.

Ciclo de Calvin

A chave para a criação de açúcares vem da fixação de carbono , onde o carbono inorgânico é fixado em carbono orgânico, como os açúcares. No ciclo de Calvin, o dióxido de carbono é fixado em uma molécula orgânica com a ajuda de uma enzima chamada RuBisCO . Aqui, o dióxido de carbono que exalamos como resíduo é usado pelas plantas que realizam a fotossíntese. Vamos destacar algumas das etapas que estão neste ciclo de Calvin.

RuBisCO une três moléculas de dióxido de carbono com três moléculas de 5 carbonos, cada uma com dois fosfatos, chamados RuBP . Seis moléculas de 3 carbonos são criadas, cada uma com um fosfato. Seis moléculas de ATP são então usadas, doando outro fosfato para cada molécula. Em seguida, seis portadores de elétrons NADPH das reações de luz transportam elétrons para este ciclo de Calvin. Eles são oxidados em NADP +, doando elétrons para as moléculas de carbono, que então se reduzem. Isso resulta em seis moléculas superenergéticas de 3 carbonos, chamadas gliceraldeído-3-fosfato, ou G3P . Isso faz uma molécula de 3 carbonos com um grupo fosfato. Uma dessas moléculas G3P sortudas é usada para criar glicose ou outras moléculas de carbono quando sai do ciclo, enquanto o resto das cinco moléculas são reorganizadas com a ajuda de três ATP que recriam três moléculas RuBP que podem começar o ciclo novamente. Esta é a regeneração de RuBP que permite que o ciclo de Calvin continue.

As etapas do ciclo de Calvin

A molécula G3P que sai do ciclo é a mais importante. Duas moléculas G3P podem criar uma molécula de glicose. Esta molécula de glicose é o bloco de construção de tudo o mais na planta e o que alimenta todos os outros organismos que comem plantas, como nós.

Resumo da lição

Nesta lição, aprendemos como as reações escuras ou o ciclo de Calvin usam dióxido de carbono da atmosfera, bem como ATP e NADPH das reações de luz, para produzir açúcar. Lembre-se de que as reações de luz também usaram água e produziram oxigênio como resíduo. Três moléculas de CO2 são usadas na fixação de carbono pela enzima RuBisCO. Um dióxido de carbono é usado por vez, resultando em etapas que fixam, reorganizam e energizam as moléculas de carbono, eventualmente formando uma molécula de 3 carbonos chamada G3P, ou gliceraldeído-3-fosfato, que é liberado. G3P é o material inicial para glicose e outros açúcares também. Portanto, os produtos das reações de luz criadas com a luz do sol alimentam as reações de escuridão para criar alimentos. Isso completa a fotossíntese e ajuda a alimentar o mundo!

Resultado de aprendizagem

Você poderá explicar as etapas envolvidas no ciclo de Calvin após assistir a esta lição.