Ejercicio resuelto de Fotosíntesis · Biología · 2025

Con relación al ciclo de Calvin, contestar las siguientes cuestiones:

a) ¿Es un proceso anabólico o catabólico? ¿En qué orgánulo tiene lugar? Explicar la finalidad de dicho ciclo. (1,0)

b) Identificar la molécula que se genera en el ciclo y la coenzima que se requiere. (0,5)

$\textbf{a) ¿Es un proceso anabólico o catabólico? ¿En qué orgánulo tiene lugar? Explicar la finalidad de dicho ciclo. (1,0)}$

El ciclo de Calvin es un proceso anabólico o de biosíntesis: a partir de moléculas sencillas e inorgánicas construye moléculas orgánicas más complejas, y para hacerlo consume energía en forma de ATP y poder reductor en forma de NADPH. Es, por tanto, lo contrario de una ruta catabólica, que degrada y libera energía.

Tiene lugar en el cloroplasto, y dentro de él en el estroma, que es el medio interno que rodea a los tilacoides. Allí se encuentran las enzimas del ciclo, entre ellas la rubisco, que es la proteína más abundante de la biosfera.

Su finalidad es la fijación del dióxido de carbono, es decir, incorporar el carbono inorgánico de la atmósfera a la materia orgánica. El $CO_2$ se une a una molécula de cinco carbonos, la ribulosa-1,5-bisfosfato, y el compuesto inestable que resulta se parte en dos moléculas de tres carbonos que después se reducen. Parte de esas moléculas sale del ciclo para formar glucosa y el resto se reorganiza para regenerar la ribulosa-1,5-bisfosfato y que el ciclo pueda continuar. Es, en definitiva, la fase de la fotosíntesis en la que se fabrica el alimento, gastando el ATP y el NADPH que la fase luminosa ha obtenido de la luz. Es también el paso por el que la materia inorgánica entra en las cadenas tróficas.

$\textbf{b) Identificar la molécula que se genera en el ciclo y la coenzima que se requiere. (0,5)}$

La molécula que se genera es el gliceraldehído-3-fosfato, una triosa fosfatada; también se acepta llamarlo 3-fosfogliceraldehído o PGAL. Es el primer producto orgánico estable del ciclo y de él derivan la glucosa, la sacarosa, el almidón y, a través de otras rutas, los aminoácidos y los ácidos grasos de la planta. Hacen falta seis vueltas del ciclo, y por tanto seis moléculas de $CO_2$, para obtener una molécula de glucosa.

La coenzima que se requiere es el NADPH, que aporta el poder reductor necesario para transformar el ácido 1,3-bisfosfoglicérico en gliceraldehído-3-fosfato y que se oxida a $NADP^{+}$. Además el ciclo consume ATP, aunque el ATP no sea propiamente una coenzima de oxidación-reducción sino la moneda energética: por cada $CO_2$ fijado se gastan tres ATP y dos NADPH. Los dos proceden de la fase luminosa que ocurre en los tilacoides.