Estás frente a un plato gigante
de energía empaquetada de Carbono Crujiente
Una cucharada. Dos. Tres.
Rápidamente tu fuerza aumenta por la energía
que viene de tu comida.
Pero ¿cómo llegó esa energía a tu plato?
La energía existe en forma de azúcares
hechos por la planta de la que viene tu cereal,
como el trigo o el maíz.
Como puedes ver, el carbono es la espina dorsal química,
y las plantas lo toman y lo fijan
en dióxido de carbono, CO2,
del aire que todos respiramos.
Pero ¿cómo la fábrica de energía de las plantas,
ubicada en el estroma del cloroplasto,
convierte un carbono gaseoso, como CO2,
en 6 carbonos sólidos, como glucosa?
Si piensas en la fotosíntesis, estás en lo correcto.
Pero la fotosíntesis se divide en dos pasos.
El primero, que almacena la energía del sol
en forma de adenosín trifosfato, o ATP.
Y el segundo, el ciclo de Calvin, que captura el carbono
y lo convierte en azúcar.
La segunda fase representa uno de las más
sustentables líneas de producción natural.
Y así, bienvenidos a la más pequeña fábrica del mundo.
¿Los materiales de inicio?
Una mezcla de moléculas de CO2 del aire
y unas moléculas preensambladas llamadas
ribulosa bifosfato o RuBP,
cada una de 5 carbonos.
¿El iniciador? Una industriosa enzima llamada rubisco
que suelda un átomo de carbono de una molécula de CO2
a la cadena RuBP
para construir una secuencia inicial de 6 carbonos.
Esta, rápidamente se divide en dos cadenas cortas
de 3 carbonos cada una
llamadas fosfogliceratos, o PGA, para abreviar.
Entran el ATP y otra molécula química llamada
nicotinamida adenina dinucleótido fosfato
o solo NADPH.
El ATP, trabajando como lubricante, libera energía,
mientras el NADPH añade un hidrógeno a cada de las cadenas PGA,
transformándolas en las moléculas llamadas
gliceraldehido-3-fosfato o G3P.
La glucosa necesita 6 carbonos para formarse,
hecha de dos moléculas de G3P,
que incidentalmente tiene 6 carbonos entre ellas.
Así se fabrica el azúcar, ¿verdad?
No del todo.
El ciclo de Calvin funciona como una línea de producción sostenible
lo que significa que los RuBPs originales
que produjeron el inicio,
tienen que ser recreados reutilizando el material
en el mismo ciclo.
Pero cada RuBP necesita 5 carbonos
y producir la glucosa toma 6 en total.
Algo no suma.
La respuesta radica en un hecho.
Aunque nos fijamos en esta única línea de producción,
otras 5 están ocurriendo a la vez.
Con 5 bandas transportadoras moviéndose al unísono,
ya no es solo un carbono el que se suelda
a una cadena RuBP,
sino 6 carbonos soldados a 6 RuBP.
esto crea 12 cadenas G3P en lugar de solo 2,
lo que significa en total, 36 carbonos,
el número preciso que se necesita para fabricar azúcar
y reconstruir los RuBPs.
De los 12 G3Ps puestos juntos,
2 son desviados para formar
esa cadena de glucosa de 6 carbonos rica en energía.
La que te energiza en tu desayuno. ¡Éxito!
Pero volvamos a la línea de producción;
los subproductos de la producción de azúcar
son rápidamente ensamblados para recrear esos 6 RuBPs.
Esto requiere 30 carbonos,
el número exacto que contienen los restantes 10 G3Ps.
Ahora ocurre una mezcla y fraccionamiento.
2 de los G3Ps se sueldan uno al otro
para formar una cadena de 6 carbonos.
Uniendo un tercer G3P, se forma una cadena de 9 carbonos.
El primer RuBP, hecho de 5 carbonos,
se retira de esto,
dejando 4 carbonos atrás.
Pero no hay desperdicio aquí.
Estos se sueldan a la cuarta molécula de G3P,
haciendo una cadena de 7 carbonos.
Sumada a la quinta molécula de G3P,
se crea una cadena de 10 carbonos,
suficiente para romperla en 2 nuevos RuBPs.
Con 3 RuBPs recreados
de 5 de los 10 G3Ps,
simplemente duplicando este proceso
renovará las 6 cadenas de RuBP
necesarias para restaurar el ciclo de nuevo.
Así que el ciclo de Calvin genera el número preciso
de elementos y procesos
requeridos para mantener la línea de producción bioquímica
funcionando sin fin.
Y este es uno de los cientos de ciclos
presentes en la naturaleza.
¿Por qué tantos?
Porque si los procesos de producción fueran lineales
difícilmente serían tan eficientes o exitosos
al usar energía para producir materiales
que dependen de la naturaleza, como el azúcar.
Los ciclos crean bucles de retroalimentación
que repetidamente reutilizan y recrean ingredientes,
tanto como sea posible,
con los recursos del planeta.
Como el azúcar,
construido a partir de luz solar y carbono
en las fábricas de las plantas
para convertirla en energía que te energice
y mantenga girando los ciclos de tu propia vida.