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