Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · Navarra · 2024

El ciclo de asimilación de $\text{CO}_{2}$ se conoce también como fase oscura.

a) ¿Dentro de qué proceso metabólico ocurre? ¿Se produce en oscuridad? Razona la respuesta.
b) Escribe la reacción global y explica su importancia biológica.

$\textbf{a) ¿Dentro de qué proceso metabólico ocurre? ¿Se produce en oscuridad? Razona la respuesta.}$

Ocurre dentro de la fotosíntesis, de la que constituye la segunda etapa: la fase de fijación del carbono o ciclo de Calvin, que se desarrolla en el estroma del cloroplasto.

No se produce en la oscuridad, pese a su nombre. Se llama fase oscura porque sus reacciones no necesitan luz directamente: ninguna enzima del ciclo es fotosensible. Pero el ciclo consume el ATP y el NADPH que fabrica la fase luminosa, y esos dos productos solo se obtienen mientras hay luz y no se almacenan en cantidad apreciable.

Por eso, en la oscuridad el ciclo se detiene en cuanto se agotan las reservas de ATP y NADPH. A ello se añade que varias de sus enzimas, entre ellas la rubisco, se activan por los cambios de pH y de concentración de magnesio que provoca en el estroma la propia fase luminosa. La denominación correcta es, por tanto, fase de fijación del $\text{CO}_2$ o ciclo de Calvin.

$\textbf{b) Escribe la reacción global y explica su importancia biológica.}$

La reacción global del ciclo, para sintetizar una molécula de glucosa, es:

$6\,\text{CO}_2 + 18\,\text{ATP} + 12\,\text{NADPH} + 12\,\text{H}^{+} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 18\,\text{ADP} + 18\,\text{P}_i + 12\,\text{NADP}^{+} + 6\,\text{H}_2\text{O}$

Su importancia biológica es de primer orden. Es el proceso que incorpora el carbono inorgánico de la atmósfera a la materia viva, es decir, la puerta por la que el carbono entra en la biosfera. Toda la materia orgánica de la que se alimentan los heterótrofos, incluidos nosotros, procede en último término de esta fijación.

Además regula el ciclo del carbono a escala planetaria, retirando $\text{CO}_2$ de la atmósfera, y convierte la energía luminosa, que ya venía almacenada en el ATP y el NADPH, en energía química estable en forma de enlaces de moléculas orgánicas, que puede conservarse y transmitirse a lo largo de las cadenas tróficas.