Explicamos o que é o Ciclo de Calvin, suas etapas, sua função e seus produtos. Além disso, sua importância para organismos autotróficos.
O que é o Ciclo de Calvin?
É conhecido como Ciclo de Calvin, Ciclo de Calvin-Benson ou Ciclo de Fixação de Carbono na Fotossíntese, um conjunto de processos bioquímicos que ocorrem nos estômatos dos cloroplastos das plantas e outros organismos autotróficos cuja nutrição é realizada através da fotossíntese.
As reações que compõem este ciclo pertencem à chamada fase escura do processo fotossintético ou fase independente da luz, durante a qual o dióxido de carbono (CO) é fixado2) retirado da atmosferaincorporando-o ao corpo na forma de glicose (C6H12Ó6) graças à ação da enzima RuBisCo (ribulose-1,5-bifosfato carboxilase/oxigenase).
O Ciclo de Calvin Deve o seu nome ao seu descobridor, o americano Melvin Calvin.que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Química em 1961. Outros importantes colaboradores dele no estudo foram James Bassham e Andrew Benson, todos da Universidade da Califórnia, Berkeley.
Veja também: Glicólise
Etapas do ciclo de Calvin
O ciclo de Calvin é composto por três fases distintas:
- Estágio 1. Fixação de CO2a enzima RuBisCo catalisa a carboxilação da ribulose difosfato, ou seja, a fixação do dióxido de carbono para formar o PGA (Ácido 3-Fosfoglicérico).
- Etapa 2. Redução de PGA a um açúcar (CH2O) através da formação de glicealdeído-3-fosfato (GAP) com NADPH (Nicotidamida adenina dinucleotídeo fosfato) e ATP (Adenosina Trifosfato) produzidos em reações dependentes de luz.
- Etapa 3. Regeneração da ribulose difosfato, que também requer ATP.
Função do Ciclo de Calvin
O Ciclo de Calvin desempenha um papel fundamental na vida das plantas: gerar glicoseum dos principais açúcares (seis átomos de carbono) de uso bioquímico como fonte de energia e material estrutural ou de armazenamento.
El ciclo usa seis moléculas de CO2 obter um a partir da glicose, aderindo-os a vários receptores em um circuito repetido de reações químicas que consomem energia (ATP). São necessárias seis voltas do ciclo para produzir uma molécula de glicose. Além disso, a cada 3 voltas do ciclo é produzida uma molécula de triose fosfato, utilizada em outros processos como a síntese de amido.
Importância do Ciclo de Calvin
O ciclo de Calvin é a única via metabólica que organismos autotróficos costumam incorporar a matéria inorgânica da qual se alimentamassim como CO2 atmosférico, que os organismos respiratórios expelem de seus corpos. Isso ocorre em organismos fotossintéticos e quimiossintéticos.
Ao mesmo tempo, este processo é de grande importância ecológica, pois neste ciclo nos tecidos vegetais a energia é armazenada e transmitida para cima na pirâmide tróficaservindo de alimento para animais herbívoros, que por sua vez servem de alimento para seus predadores.
Por outro lado, este processo de fixação do carbono contido no CO2um conhecido gás de efeito estufa, contribui para o resfriamento da atmosfera e com a redução dos gases responsáveis pelo aquecimento global e pelas alterações climáticas. Portanto, hoje é mais importante do que nunca.
Produtos do ciclo Calvin
O Ciclo de Calvin produz um átomo de carbono fixo em cada uma de suas voltas, então são necessárias três voltas do ciclo (e a entrada de três moléculas de CO2um por vez) para formar uma molécula de gliceraldeído-3-fosfato (3GP). Assim, parte do material produzido pode ser reciclado para reativar a RuBisCo e outra parte pode ser utilizada para a produção de glicose.
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Referências
- “Ciclo de Calvin” na Wikipédia.
- “O Ciclo de Calvin” na Khan Academy.
- “Fotossíntese III. Dark Phase: Calvin Cycle (Via C3)” (vídeo) na eficiência da rede.
- “O Ciclo de Calvin” (vídeo) em Ricochet Science.
- “O Ciclo de Calvin” em Lumen Learning.
- “Ciclo de Calvin” no Dicionário de Biologia.
- “Ciclo C-3” na Enciclopédia Britânica.