Creo que estamos listos para aprender un poco acerca de las reacciones "oscuras" Pero sólo para recordar donde estamos en todo este esquema de la fotosíntesis, los fotones vienen y excitan electrones en la clorofila en las reacciones lumínicas y a medida que estos fotones bajan y bajan sus niveles de energía (como vimos en el video pasado) A medida que ellos bajan y bajan sus niveles de energía y todo esto estaba aconteciendo en la membrana tilacoidal como vemos aquí, puedes imaginarlo (déjame hacerlo en otro color) Puedes imaginarlo, ocurriendo aquí mismo A medida que ellos bajan y bajan sus niveles de energía dos cosas ocurren Primero, la liberación de energía es capaz de bombear hidrógenos a través de esta membrana Y luego, tienes una alta concentración de hidrógenos los cuales van a através del ATP sintasa y conducen este motor para producir ATP Y luego, el aceptor final de electrones o aceptor de hidrógeno, depende de como quieras llamarlo Todo el átomo de hidrógeno era NAD+. Entonces, los dos subproductos, o los dos que vamos a continuar usando en la fotosíntesis a partir de nuestro ciclo de luz A partir de nuestras reacciones lumínicas (No debí llamarlas "ciclo de luz" ) Escribí aquí ATP y NADPH Y luego, el subproducto era el que necesitábamos (el electrón) para reemplazar el primer electrón excitado Lo sacamos del agua y así también producimos oxígeno, el cual es un subproducto de gran valor en esta reacción. Pero ahora, que tenemos ATP y NADPH, estamos listos para avanzar hacia las reacciones "oscuras" Y quiero resaltar de nuevo que aunque sean llamadas reacciones "oscuras" , no quiere decir que ocurran en la noche De hecho, ocurren al mismo tiempo que las reacciones lumínicas Ocurren cuando el sol está presente La razón por la cual son llamadas reacciones "oscuras" es que son independientes de la luz Ellas no requieren fotones Sólo requieren ATP, NADPH y dióxido de carbono Observemos lo que esta ocurriendo acá un poco mejor Voy a bajar un poco en donde tengo algo de espacio libre Entonces, tenemos nuestras reacciones lumínicas, y estas producen , (como lo repasamos) algo de ATP y algo de NADPH Y ahora vamos a tomar dióxido de carbono de la atmósfera y todo esto irá dentro de, (lo llamaré las reacciones independientes de luz) porque es confuso llamarlas reacciones "oscuras" Entonces, en las reacciones independientes de la luz, el mecanismo es llamado el ciclo de Calvin. Este es el tema principal de este video Entran dentro del ciclo de Calvin y generan lo que puedes llamar como PGAL (hablamos de el en el primer video) ,o G3P Esto es, gliceraldehido 3-fosfato. Esto es fosfogliceraldehido, son la misma molécula solamente con nombres diferentes . Y puedes imaginarlo como una cadena de 3 carbonos con un grupo fosfato. Y entonces esto puede ser usado para construir otros carbohidratos, pones dos de estos juntos y puedes obtener glucosa Tal vez recuerdes, que en el primer paso de la glucólisis o la primera vez que cortamos una molécula de glucosa obteníamos dos moléculas de fosfogliceraldehido La glucosa tiene seis carbonos este tiene trés. Estudiemos el ciclo de Calvin en un poco de detalle. Digamos que, saliendo de las reacciones lumínicas, tenemos seis dióxidos de carbono Entonces, estas son las reacciones independientes de la luz Y te mostraré por qué estoy usando estos números. No tengo que utilizarlos exactamente. Digamos que comienzo con seis CO2 Y puedo escribir CO2 porque realmente nos importa lo que ocurra con el carbono. Podemos escribirlo como un sólo carbono que tiene dos oxígenos en el, lo cual puedo dibujar. Pero no lo haré ahora mismo. Porque quiero mostrarte realmente lo que ocurre con los carbonos. Tal vez, debería poner esto de amarillo, para mostrarte sólo los carbonos. No te estoy mostrando los oxígenos aquí. Y lo que ocurre es que el CO2, los seis CO2, reaccionan con ( y voy a hablar un poco de esta reacción) reaccionan con seis moléculas ( y esto va a parecer algo extraño para tí) de esta molécula que puedes llamar RuBP. Que es la abreviación de ribulosa bifosfato. A veces, es llamada ribulosa 1,5-bifosfato. Y la razón por la cual se llama así es porque, es una molécula de cinco carbonos. Y tiene un grupo fosfato en los carbonos 1 y 5. De ahí es ribulosa bifosfato O a veces, ribulosa 1 (déjame escribir esto), es el primer carbono, 5- bifosfato. tenemos dos fosfatos. Entonces es ribulosa 1,5 bifosfato. Nombre elegante, pero es tan sólo una cadena pentacarbonada con 2 fosfatos en ella. Estos dos reaccionan juntos, (y esto es una simplificación, hay mucho mas ocurriendo aquí, pero (quiero dejarte la idea general) para formar, 12 moléculas de PGAL o fosfogliceraldehido o gliceraldehido 3-fosfato de PGAL, el cual puedes ver como un ( el tiene trés carbonos y un grupo fosfato) Y sólo para asegurarnos que estamos contando los carbonos apropiadamente vamos a pensar en lo que ocurre. Tenemos dos de estos, entonces tenemos 36 carbonos (12 por 3) ¿Comenzamos con 36 carbonos? Bien, tenemos 6 por 5 carbonos. Esto es 30, mas otros 6 de aquí. Entonces, sí comenzamos con 36 carbonos. Ellos reaccionan entre ellos para formar PGAL. Los enlaces o electrones en esta moléculas están en un nivel de energía mas alto que los electrones de esta molécula. Entonces tenemos que proveer energía para que así la reacción se lleve a cabo. eso no ocurre espontaneamente, y la energía de esta reacción si nosotros usamos los números 6 y 6, la energía de esta reacción viene de 12 ATPs (puedes imaginar 2 ATP para cada carbono y cada ribulosa bifosfato) y 12 NADPH. No quiero que te confundas ( es muy similar al NADH, pero no quiero que lo confundas con lo que ocurre en la respiración) Y estos quedan como 12 ADP más 12 grupos fosfato. Y luego tendrás 12 NADP+. Y esta es la razón por la cual es una fuente de energía, los electrones en el NADPH , o puedes decir el hidrógeno con el electrón en el NADPH, está en un nivel de energía mas alto, entonces a medida que baja su nivel de energía, el ayuda a conducir la reacción- Y por supuesto cuando los ATP pierden sus grupos fosfato, estos electrones están en un nivel alto de energía, y entran a un nivel de energía más bajo, y esto ayuda a llevar la reacción, ayudan a poner energía en la reacción. Entonces tenemos estos 12PGALs. La razón por la cual es llamado ciclo de Calvin (así como puedes imaginarlo), estudiamos el ciclo de Krebs. Los ciclos comienzan reutilizando cosas. La razón por la cual es llamado ciclo de Calvin, es porque se reutilizan la mayoría de estos PGAL. Entonces de los 12 PGAL, usaremos 10 (permíteme hacerlo de este modo) Entonces tenemos 10 PGAL 10 fosfogliceraldehidos, 10 PGAL, los cuales usaremos para volver a crear la ribulosa bifosfato. Y el conteo funciona. Porque tenemos 10 moléculas de 3 carbonos. Esto es 30 carbonos, y luego tenemos 6 moléculas de 5 carbonos. Esto es 30 carbonos, Pero esto, requiere energía nuevamente. Esto tomará la energía de 6 ATPs. Entonces, tenemos 6 ATP perdiendo su grupo fosfato. Los electrones entran a un nivel más bajo de energía y esto hace que se dé la reacción. Y tendrás 6 ADP mas 6 grupos fosfato que son liberados. Y así lo ves como un ciclo. pero, la pregunta es, bueno, yo usé todos estos, ¿Qué obtengo de esto? Y bueno, usé 10 de los 12. De ahí tengo 2 PGAL restantes. Y estos pueden ser usados. Y la razón por la que usé 6 y 6 y obtengo 12 aquí, y 2 aquí, y la razón por la que tengo 2 aquí es porque 2 PGAL pueden ser usados para hacer glucosa la cual es una molécula de 6 carbonos. Su fórmula, como lo vimos anteriormente es C6H12O6. Pero es importante recordar que no tiene que tener sólo glucosa, puede generar carbohidratos de cadenas más largas y almidones cualquier cosa que tenga un esqueleto de carbono. Y estas son las reacciones "oscuras" somos capaces de coger los subproductos de las reacciones lumínicas, el ATP y el NADH ( Hay más ATP acá) y usarlos para fijar carbono. A esto se le llama fijación del carbono. Cuando tomas carbono en forma gaseosa y lo pones en una estructura sólida, es llamado fijación del carbono. entonces, a través de este ciclo de Calvin podemos fijar carbono y la energía proviene de las moléculas generadas a partir de las reacciones lumínicas. Y por supuesto, es llamado ciclo, porque generamos estos PGAL, algunos de los cuales pueden ser usados para producir Glucosa, pero muchos de ellos continúan para ser reciclados en ribulosa bifosfato la cual nuevamente, reacciona con el dióxido de carbono Y tienes el ciclo ocurriendo una y otra vez. Hemos dicho que esto no ocurre en una aspiradora, el lugar donde esto ocurre es en el estroma En el fluido que está dentro del cloroplasto pero afuera del tilacoide. Es en el estroma donde ocurren las reacciones independientes de la luz Y no sólo ocurre con el ADP y el NADPH Hay una enzima o proteina de tamaño moderadamente decente que facilita esto, permite al dióxido de carbono enlazarse en ciertos puntos de la ribulosa bifosfato y el ATP para reaccionar en ciertos puntos, para conducir estas dos moléculas a reaccionar. Y a esta enzima a veces se le llama RuBisCO Te diré porque se llama RuBisCO. Esta es la RuBisCO Ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa oxigenasa Y esta es su apariencia es una proteina enzimática bastante grande puedes imaginar que tienes tu ribulosa bisfosfato enlazandose en un punto Tienes dióxido de carbono enlazandose en otro punto No se cuales puntos serán. ATP enlazandose en otro punto. Reaccionan Esto hace que esta cosa gire y de vuelta en cierta forma para hacer que la ribulosa bifosfato reaccione con el dióxido de carbono. NADPH puede estar reaccionando en otras partes y esto es lo que facilita el ciclo de Calvin. Te he dicho que esta RuBP, esto es ribulosa-1,5-bisfosfato. Esta RuBisCO, el nombre corto para ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa oxigenasa No lo escribiré todo, puedes verlo aquí mismo. Pero sólo es para decirte que es una enzima que es usada para reaccionar con carbono y ribulosa-1,5-bisfosfato. Ahora hemos terminado con fotosíntesis. Podemos comenzar con fotones y agua para producir ATP y NADPH pues teníamos esos electrones excitados Teníamos toda la quimiosmosis para conducir la formación de ATP con ayuda de la ATP sintasa. NADPH fue el aceptor final de electrones. Estos son usados luego como combustible en el ciclo de Calvin, en las reacciones "oscuras" Las cuales son mal llamadas, pues deberían ser llamadas reacciones independientes de la luz porque realmente ocurren en presencia de luz. Tomas tu combustible de las reacciones lumínicas con dióxido de carbono y puedes fijarlo usando la enzima llamada RuBisCO, en el ciclo de Calvin Y obtienes fosfogliceraldehido, el cual puede ser llamado gliceraldehido 3-fosfato que puede ser usado para generar glucosa la cual usamos para comer y dar energía a nuestros cuerpos O como aprendimos en la respiración celular, que puede ser convertida en ATP cuando sea necesario.