(ciclo di Calvin

FASE OSCURA: avviene in assenza di luce; grazie al NADPH e al ATP si attua l’organicazione
(=trasformazione in sostanze organica) o la riduzione della CO2, le reazioni che si attuano formano
il ciclo di Calvin. ATP e NADPH servono per sintetizzare altre forme di E, gli zuccheri, utili per
essere spostate o accumulate (per es. mandare E alle radici).
CICLO DI CALVIN-BENSON o Sintesi C3:
fissazione del biossido di carbonio: la CO2 si combina con una molecola accettrice a 5 atomi di C
(ribulosio di fosfato – RuBP -) grazie all’enzima RuBP carbossilasi o “Rubisco”. Assieme danno un
composto a 6 atomi di C che, instabile, si scinde subito in 2 molecole di acido fosfoglicerico (PGA)
a 3 atomi di C ciascuno. Attraverso la scissione di un ATP per molecola il PGA diventa DPG.
Attraverso la scissione di un NADPH per molecola il DPG diventa PGAL che a sua volta viene
trasformato, in parte, in glucosio e il restante, tramite ATP, ridiventa RuBP rientrando in ciclo.
Con ogni 6 molecole di CO2 fissate nel ciclo di Calvin, si ha la formazione di 12 molecole di
3-fosfogliceraldeidi e di queste, 10 continuano il ciclo fino a ricostituire, attraverso una serie di
reazioni, 6 molecole di RuDP, mentre 2 escono dal ciclo, queste rappresentano il guadagno netto del
ciclo e si uniscono per formare il fruttosio difosfato dal quale poi si origina, nella maggior parte dei
casi, il glucosio fosfato. Quest'ultimo, non appena sintetizzato, può seguire vari destini:
viene unito al fruttosio fosfato per formare saccarosio che, attraverso il sistema conduttore, viene
trasportato alle varie parti della pianta;
in alternativa, più molecole di glucosio fosfato si possono unire tra loro formando amido primario
all'interno dello stesso cloroplasto; il glucosio fosfato può servire per la sintesi di altre molecole
quali, ad esempio, la cellulosa.
Sintesi C4: (piante che vivono in habitat caldi e secchi; es: canna da zucchero, grano, gramigna,
sorgo, …)
Fissazione del biossido di carbonio: la CO2 si lega ad una molecola accettrice a 4 atomi di C. In
questo modo è in grado di legare il biossido di carbonio anche a concentrazioni molto basse. Queste
piante possono tenere chiusi gli stomi limitando cosi la perdita di acqua. Esse resistono alla
fotorespirazione (= O2 a concentrazione elevata si lega alla RuBP carbossilasi impedendo la
fissazione del biossido di carbonio).
Sintesi CAM = metabolismo acido delle crassulacee (5% delle piante esistenti, si trovano nelle zone
desertiche; es: cactus, ananas, gigli, orchidee, ..):
Fissazione della CO2: gli stomi vengono aperti solo di notte per assorbire la CO2, cosi da perdere
meno acqua possibile.