Generador de esquemas del ciclo de Calvin
Esquemas rotulados del ciclo de Calvin, la fase oscura: fijación del carbono por la RuBisCO, reducción a G3P y regeneración de la RuBP en tres vueltas, más fotorrespiración y plantas C4 y CAM. Usado en biología vegetal.
Ejemplos de esquemas del ciclo de Calvin
Renders reales de sus prompts: un ciclo de Calvin rotulado para tres vueltas, una versión escolar de cinco rótulos, la fase luminosa junto al ciclo y una ficha en blanco. Un clic carga el prompt para editarlo.
Esquema rotulado del ciclo de Calvin, contado en tres vueltas
Empieza arriba, donde entra el CO₂, y avanza en el sentido de las agujas del reloj. Los números corresponden a tres vueltas, la cuenta más pequeña con la que sale del ciclo un G3P entero.
- 1
Fijación del carbono
La RuBisCO une 3 CO₂ a 3 RuBP (de 5 carbonos cada una) y se forman 6 moléculas de 3-PGA.
- 2
Reducción
6 ATP y 6 NADPH convierten los 6 3-PGA en 6 G3P.
- 3
Sale un G3P
Se usa para fabricar glucosa y otros compuestos; los otros 5 G3P se quedan en el ciclo.
- 4
Regeneración
Otros 3 ATP reorganizan los 5 G3P (15 carbonos) en 3 RuBP (15 carbonos), listas para el siguiente CO₂.
Del ciclo sencillo a las plantas C4 y CAM: otros esquemas del ciclo de Calvin
Menos rótulos para una primera clase de fotosíntesis, más contabilidad del carbono para bioquímica o el ciclo situado dentro de la hoja. Estas son las versiones que vale la pena pedir:
Ciclo de Calvin sencillo
Tres fases en un círculo con cinco rótulos: entra CO₂, el ATP y el NADPH lo mueven, sale azúcar (G3P) y se regenera la RuBP. Sin números ni nombres de enzimas; un dibujo de línea de este estilo se copia fácilmente a mano. Pide «sencillo, sin número de moléculas».
Ciclo de Calvin con el balance de carbonos
Cada molécula dibujada como una cadena de átomos de carbono, para comprobar los totales a simple vista: 3 RuBP (15 C) + 3 CO₂ (3 C) = 6 3-PGA (18 C) = 6 G3P (18 C), de los que 1 G3P (3 C) sale y 5 (15 C) se convierten en 3 RuBP. Añade una segunda viñeta para seis vueltas, los dos G3P que forman una glucosa, con 18 ATP y 12 NADPH.
Fijación del CO₂
El primer paso por separado: la RuBisCO une el CO₂ a la RuBP, el producto de seis carbonos es inestable y se rompe enseguida en dos 3-PGA. La RuBisCO trabaja despacio y solo fija unos pocos CO₂ por segundo, por eso las hojas tienen tanta; se considera la proteína más abundante de la Tierra.
Fase luminosa y fase oscura
Un cloroplasto con sus dos mitades: el fotosistema II y el fotosistema I en las membranas de los tilacoides rompen el agua y liberan O₂, el ATP y el NADPH pasan al estroma para mover el ciclo, y el ADP y el NADP⁺ vuelven. Es el esquema de la fase independiente de la luz que piden la mayoría de los cursos, porque muestra que la «fase oscura» también depende de la luz.
Fotorrespiración
La RuBisCO toma O₂ en lugar de CO₂: la RuBP da entonces un 3-PGA y un 2-fosfoglicolato de dos carbonos, que se recupera pasando por el cloroplasto, el peroxisoma y la mitocondria, liberando CO₂ y gastando ATP sin ganar azúcar. Es mayor en días calurosos y secos, cuando los estomas se cierran y el oxígeno se acumula en la hoja.
Plantas C3, C4 y CAM
Tres formas de llevar el CO₂ al ciclo de Calvin. Las plantas C3 (trigo, arroz) lo fijan directamente con la RuBisCO. Las plantas C4 (maíz, caña de azúcar) lo fijan primero con la PEP carboxilasa en las células del mesófilo, en ácidos de cuatro carbonos que lo llevan a las células de la vaina del haz, alrededor de la RuBisCO: separación en el espacio. Las plantas CAM (cactus, piña) abren los estomas de noche, guardan el CO₂ como ácido málico y lo liberan al ciclo de día: separación en el tiempo.
Moléculas del ciclo de Calvin y qué hace cada una
Las moléculas y la enzima que un esquema rotulado del ciclo de Calvin suele mostrar, qué es cada una y su papel en el ciclo. Es el conjunto de rótulos por defecto, salvo que pidas uno más corto.
| Molécula | Qué es | Papel en el ciclo |
|---|---|---|
| Dióxido de carbono (CO₂) | La fuente de carbono, tomada del aire por los estomas | Se fija a la RuBP en la fase 1, una molécula por vuelta |
| RuBisCO | La enzima ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa | Cataliza la fijación del CO₂ a la RuBP |
| RuBP (ribulosa-1,5-bisfosfato) | Un azúcar de cinco carbonos con dos grupos fosfato | Acepta el CO₂; se regenera en la fase 3 para que el ciclo continúe |
| 3-PGA (3-fosfoglicerato) | Un ácido de tres carbonos con un grupo fosfato | El primer producto: se forman dos por cada CO₂ fijado |
| ATP | El transportador de energía producido en la fase luminosa | Se gasta en la reducción (6 por tres vueltas) y en la regeneración (3 por tres vueltas) |
| NADPH | El transportador de electrones producido en la fase luminosa | Aporta los electrones que reducen el 3-PGA a G3P (6 por tres vueltas) |
| G3P (gliceraldehído-3-fosfato) | Un azúcar fosfato de tres carbonos | El producto: uno de cada seis sale del ciclo para formar glucosa y otros compuestos; cinco se reciclan |
| ADP y NADP⁺ | Los transportadores descargados | Vuelven a las membranas de los tilacoides para recargarse en la fase luminosa |
Cuánto detalle se pide depende del curso. En la ESO suele bastar con el CO₂ que entra, el azúcar que sale y el ATP y el NADPH que mueven el ciclo; en bachillerato y en la universidad se nombran la RuBisCO, la RuBP, el 3-PGA y el G3P y se cuentan las moléculas de tres vueltas. Indica los rótulos que necesitas y solo se dibujan esos.
¿Qué es un esquema del ciclo de Calvin?
Un esquema del ciclo de Calvin muestra cómo el cloroplasto convierte el CO₂ en azúcar en tres fases: la RuBisCO lo fija a la RuBP, con ATP y NADPH se forma G3P y la mayor parte del G3P regenera la RuBP. El ciclo ocurre en el estroma.
En resumen
- Ocurre en el estroma del cloroplasto. El dióxido de carbono entra en la hoja por los estomas y se difunde hasta el estroma, donde tienen lugar las reacciones de la fotosíntesis que no usan luz directamente.
- Tres vueltas fijan tres CO₂ y exportan un G3P. La RuBisCO une 3 CO₂ a 3 RuBP y da 6 moléculas de 3-PGA; 6 ATP y 6 NADPH las reducen a 6 G3P; un G3P sale del ciclo y los otros cinco se reconvierten en 3 RuBP.
- Un G3P cuesta 9 ATP y 6 NADPH. Seis ATP se gastan en la reducción y otros tres en regenerar la RuBP; el ADP y el NADP⁺ vuelven a la fase luminosa para recargarse.
- Una glucosa necesita seis vueltas. Cada vuelta fija un átomo de carbono, así que el ciclo gira seis veces, dos G3P, por cada glucosa de seis carbonos.
- «Fase oscura» es un nombre engañoso. Ningún paso usa luz directamente, pero el ciclo funciona con el ATP y el NADPH de la fase luminosa, que duran solo millonésimas de segundo; no es independiente de la luz ni ocurre solo de noche.
Fase luminosa y ciclo de Calvin: ¿en qué se diferencian?
La fase luminosa capta la energía de la luz en las membranas de los tilacoides, rompe el agua, libera oxígeno y produce ATP y NADPH; el ciclo de Calvin gasta ese ATP y ese NADPH en el estroma para fijar el dióxido de carbono en azúcar. La primera convierte la luz en energía química; el segundo la almacena en compuestos de carbono.
| Fase luminosa | Ciclo de Calvin | |
|---|---|---|
| Dónde | Membranas de los tilacoides | Estroma |
| Usa luz directamente | Sí | No, pero necesita su ATP y su NADPH |
| Entradas | Luz, agua, ADP y NADP⁺ | CO₂, ATP y NADPH |
| Salidas | Oxígeno, ATP y NADPH | G3P, ADP y NADP⁺ |
| Componentes clave | Fotosistema II, fotosistema I, cadena de transporte de electrones y ATP sintasa | RuBisCO y RuBP |
| Carbono | No se fija | El CO₂ se incorpora a moléculas orgánicas |
| Otros nombres | Reacciones luminosas | Fase independiente de la luz, ciclo de Calvin-Benson; antes «fase oscura» |
Dibuja las dos fases como mitades unidas de un mismo cloroplasto: el ATP y el NADPH pasan de los tilacoides al estroma y el ADP y el NADP⁺ vuelven. Un esquema en el que el ciclo de Calvin desprende oxígeno, o en el que la fase luminosa toma CO₂, es el error que hay que buscar primero.
Preguntas frecuentes sobre el esquema del ciclo de Calvin
¿Qué debe incluir un esquema rotulado del ciclo de Calvin?
El conjunto estándar son las tres fases (fijación del CO₂, reducción y regeneración) con el CO₂, la RuBisCO, la RuBP, el 3-PGA, el ATP, el ADP, el NADPH, el NADP⁺ y el G3P, el G3P que sale del ciclo y el número de moléculas de tres vueltas. Es lo que se dibuja por defecto; pide menos rótulos y solo aparecen esos.
¿Qué es la fotorrespiración?
La fotorrespiración ocurre cuando la RuBisCO añade O₂ a la RuBP en lugar de CO₂. El producto es un 3-PGA y un 2-fosfoglicolato, que la planta tiene que reciclar a través de sus peroxisomas y mitocondrias, perdiendo CO₂ y gastando ATP por el camino. Aumenta con tiempo cálido y seco; las plantas C4 y CAM la limitan concentrando el CO₂ alrededor de la RuBisCO.
¿Cuáles son las tres fases del ciclo de Calvin?
Fijación del CO₂, reducción y regeneración. En la fijación, la RuBisCO une el CO₂ a la RuBP y se forma 3-PGA; en la reducción, el ATP y el NADPH convierten el 3-PGA en G3P; en la regeneración, la mayor parte del G3P se reconvierte en RuBP, con más ATP, para que el ciclo pueda captar el siguiente CO₂.
¿Dónde ocurre el ciclo de Calvin?
En el estroma del cloroplasto, el líquido que rodea los tilacoides. La fase luminosa ocurre en las membranas de los tilacoides, así que el ATP y el NADPH que produce se liberan justo donde el ciclo los necesita.
¿Cuáles son las entradas y salidas del ciclo de Calvin?
En tres vueltas entran 3 CO₂, 9 ATP y 6 NADPH y salen un G3P, 9 ADP y 6 NADP⁺. El ADP y el NADP⁺ vuelven a la fase luminosa para recargarse; el G3P se usa para fabricar glucosa y otros compuestos.
¿Cuántas vueltas del ciclo de Calvin hacen falta para una glucosa?
Seis. Cada vuelta fija un átomo de carbono, así que tres vueltas dan un G3P de tres carbonos y seis vueltas dan los dos G3P de una glucosa de seis carbonos, con un coste de 18 ATP y 12 NADPH.
¿Qué hace la RuBisCO?
La RuBisCO es la enzima que fija el carbono: une cada CO₂ a una molécula de RuBP, y cada reacción da dos moléculas de 3-PGA. Su nombre completo es ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa, y trabaja en el estroma con la RuBP que el ciclo regenera sin parar.
¿Por qué se dice que el ciclo de Calvin es independiente de la luz?
Porque ninguno de sus pasos usa la luz directamente, aunque sí depende de ella. Funciona con el ATP y el NADPH de la fase luminosa, que duran solo millonésimas de segundo. Por eso el antiguo nombre de «fase oscura» confunde: el ciclo no ocurre solo de noche.
¿Puedo hacer un dibujo sencillo del ciclo de Calvin para cursos inferiores?
Sí: pide una visión general sencilla y el esquema se queda en lo esencial, el dióxido de carbono que entra, el ATP y el NADPH que mueven el ciclo, el azúcar que sale y la molécula inicial regenerada. Cinco rótulos o menos suelen bastar en la ESO.
¿Cómo mantiene la herramienta las fases y las moléculas del ciclo de Calvin en su orden?
La instrucción de contenido viene integrada. Cada imagen debe seguir el dibujo estándar de los libros de texto (cada fase en su orden real alrededor de un ciclo cerrado, unida por flechas que muestran lo que entra y lo que sale), con cada rótulo escrito exactamente. Comprueba los términos con tu temario antes de imprimir; en el lienzo puedes corregir cualquier rótulo allí mismo.
¿Puedo usar un esquema del ciclo de Calvin hecho aquí en clase o en un artículo?
Sí: los esquemas del ciclo de Calvin que generas son tuyos, para fichas sobre la fotosíntesis, presentaciones de bioquímica, informes y tesis. La exportación llega hasta 4K según el modelo.
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