Fijación de CO2 Ciclo de Calvin

Asimilación de CO2 a biomasa en plantas

RubisCO 8 subunidades de 56.000 Daltons (codif. en el Cloroplasto) 8 subunidades de 14.000 Daltons (codif. en el Núcleo)

RubisCO sitio activo Glutamato 204 Aspartato 203 Mg +2 coordinado) Lisina 201 carbamoilada (CO2) Ribulose 1,5-bisfosfato FIGURE 20–6 Central role of Mg2 in the catalytic mechanism of rubisco. (Derived from PDB ID 1RXO) Mg2 is coordinated in a roughly octahedral complex with six oxygen atoms: one oxygen in the carbamate on Lys201; two in the carboxyl groups of Glu204 and Asp203; two at C-2 and C-3 of the substrate, ribulose 1,5-bisphosphate; and one in the other substrate, CO2. A water molecule occupies the Co2–binding site in this crystal structure. (Residue numbers refer to the spinach enzyme.)

Actividad carboxilasa de la RubisCO

Actividad Carboxilasa. Mecanismo de acción de la RubisCO

Actividad Oxigenasa de la RubisCO

Las tres etapas del ciclo de Calvin

Segunda etapa del ciclo de Calvin, etapa reductiva

Tercera etapa del ciclo de Calvin

Regeneración de Ribulosa 1-5 bifosfato

Esquema de reacción de la transcetolasa

Reacciones de la transcetolasa

Esquema de reacción de la transcetolasa

Estequiometría del Ciclo de Calvin

La DHAP es transportada al citosol

Rol del transporte de Pi y DHAP en el transporte de equivalentes redox y ATP

Destinos de la DHAP

Síntesis de Almidón

Síntesis de Sacarosa

Plantas C4 Maiz (Zea mays) Sorgo (Sorghum bicolor) Mijo (Pennisetum glaucum) Caña de azúcar (Saccharum officinarum)

Anatomía de una planta C4 FIGURE 8-44 Leaf anatomy of C4 plants. In C4 plants, bundle sheath cells line the vascular bundles containing the xylem and phloem. Mesophyll cells, which are adjacent to the substomal air spaces, can assimilate CO2 into four-carbon molecules at low ambient CO2 and deliver it to the interior bundle sheath cells. Bundle sheath cells contain abundant chloroplasts and are the sites of photosynthesis and sucrose synthesis. Sucrose is carried to the rest of the plant via the phloem. In C3 plants, which lack bundle heath cells, the Calvin cycle operates in the mesophyll cells to fix CO2.

Metabolismo de plantas C4

Plantas CAM (Crassulacean Acid Metabolism ) 20.000 especies en 40 familias, 8% de todas las plantas Ejemplos Bromeliacias como el Ananá (Ananas comosus) Cactus (Cactaceae) agave (Agavaceae) Algunas especies de la familia Pelargonium (geranios) Muchas orquídeas

Metabolismo acido de las Crasuláceas (CAM)

Regulación del Ciclo de Calvin: RubisCO Activasa La RubisCo activasa se activa por luz

Regulación del Ciclo de Calvin: inhibidor nocturno

Cambios de pH y Mg+2 en el Stroma Movimiento de iones ( H+ y Mg+2) durante la fotosíntesis Cambios de pH y Mg+2 en el Stroma Oscuridad Luz pH 7 pH 8 Mg+2 1-3 mM Mg+2 3-6 mM

La FBPasa-1 se activa con el incremento del pH y del Mg+2

La luz regula de manera indirecta enzimas del Ciclo de Calvin: Ribulosa 5 Fosfato quinasa F 1-6 Bifosfato fosfatasa Sedoheptulosa 1-7 bifosfato fosfatasa Gliceraldehído 3 fosfato deshidrogenasa Luz

Fin Y filmina extra…

Síntesis de CHOs