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Contenido principal
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Transcripción del video

en el video pasado descubrimos algo que parece como un problema con el ciclo de calvin tenemos esta enorme proteína esta enzima que facilita que suceda el ciclo de calvin porque muchas de las moléculas involucradas se enlazan con esta enzima y después la enzima se dobla y provoca que estas moléculas reacciones de la forma adecuada y bueno está encima se llama rubisco ridículos a bispo fato carboxilasa oxigena za y bueno cuando el ciclo de calvin está funcionando de forma adecuada tenemos aquí dióxido de carbono que se enlaza en algún lugar de este encima y luego tenemos también rube pp que es rigurosa 15 bis fosfato enlazada también en alguna parte de esta enzima y éstos van a reaccionar y si todo está saliendo bien con el ciclo de calvin van a reaccionar van a ser aplastados juntados y luego separados y van a terminar formando otras moléculas que hay aquí tenemos una molécula de dióxido de carbono y una molécula de rube pp y siempre que tengamos una de éstas y una de éstas vamos a obtener dos moléculas llamadas tres fog liderato ahora en el video pasado empecé con tres de éstas y tres de éstas y obtuvimos seis de éstas pero ahora estamos empezando con una de éstas y una de éstas y entonces obtenemos dos de éstas y si éste es el ciclo de calvin sin ninguna alteración estas moléculas se convierten en dos moléculas de tres fútbol y será leído o sea en moléculas peg al y ahora cada que producimos seis de estos cinco se utilizan para reconstruir tres moléculas de rube pp aunque para hacer las cosas más claras me parece que lo mejor sería poner por aquí un 3 si es que tenemos que cambiar todos estos números si tenemos 3 rubén péez necesitamos tres dióxido de carbono y con esto producimos 63 fósforo y literatos por lo cual obtenemos seis hijos móvil serán leídos de los cuales 55 pega lse se regresan para reconstruir tres moléculas de rube pp y el otro que queda podríamos decir que es el producto final de la fotosíntesis y que lo podemos utilizar para hacer otras cosas cómo construir carbohidratos si es que obtenemos un pégale al ahora el problema que observamos en el video pasado es que la enzima rubisco no sólo fija al dióxido de carbono está encima también puede hacer que reaccione una molécula de oxígeno podríamos encontrarnos con alguna molécula de oxígeno la cual también se puede enlazar sobre la enzima rubisco y reaccionar con la rigurosa bis fosfato haciendo otro ciclo al que le llamamos la foto respiración y como estamos diciendo que tenemos tres bolsas y fosfato tenemos tres moléculas de oxígeno y juntos van a producir no 6 sino tres futbolistas gratos pero también van a producir otros tres hijos publicó la tos o hotel y colato el cual es un producto que se va a procesar más adelante en algún otro órgano lo de la célula y luego como aquí tenemos tres hijos literatos aquí únicamente vamos a tener tres pega lse así es que no podemos usar uno de ellos para la construcción de carbohidratos porque ni siquiera vamos a tener suficientes pega lse como para reconstruir todas los red bull o xavi fosfatos que utilizamos en este ciclo y además además en este ciclo utilizamos un montón de moléculas de atp y dna de ph así es que esto es un verdadero problema si hay un montón de oxígeno o bueno si hay por lo menos un poco de oxígeno en el ambiente va a provocar esta situación ineficiente porque de vez en cuando van a llegar estos oxígeno a la enzima rubisco y se va a dar este ciclo de foto respiración cuando en realidad lo que necesitamos es dióxido de carbono no para poder producir estos carbohidratos y es que como le hacen las plantas para resolver este problema bueno pues una solución es hacer el ciclo de calvin en un ambiente en el que haya muy poco oxígeno incluso hasta podríamos decir que es un ambiente en el que no haya oxígeno y esto es exactamente lo que hacen algunas plantas y en este momento tal vez puedes preguntar me oye pero como le hacen las plantas se tienen que ir a otro planeta donde no haya oxígeno que y no la verdad es que hacen algo muy ingenioso pero para entender lo tenemos que ver un poco de la anatomía de la planta y eso va a estar muy bien porque últimamente hemos visto pura bioquímica y ver unas hojas por aquí va a estar divertido y de hecho sobre la superficie de la hoja y bueno de hecho sobre las dos superficies hay estos pequeños agujeros a lo largo de toda la superficie estos pequeños poros estos agujeros se llaman esto más y estos agujeros no son tan grandes como los dibujos que aquí de hecho necesitarías un microscopio para poder observarlos y se llaman esto más y es por aquí por donde el aire entra por donde ingresa el dióxido de carbono principalmente y también un poco de oxígeno y también por donde se libera el vapor de agua ahora sí dibujáramos una sección transversal y déjame la dibujó por acá este de aquí sería él es toma de ellos sería el poro de la hoja y de hecho casi todas las plantas pueden abrir y cerrar su estómago vamos a hablar de eso más adelante pero ahorita lo que más me interesa es que veamos qué es lo que está sucediendo a dentro de la hoja para la mayoría de las plantas el proceso de fotosíntesis edad en las células de las capas de enmedio llamadas células del mesón filo que hay por aquí está el mesófilo que son las capas de en medio y en algún lugar de la página hay un video muy detallado acerca de la anatomía de las hojas de las plantas pero por el momento vamos a dibujar sin mucha paz visión por aquí a las células del mes a filo aquí en estas células es donde sucede la fotosíntesis generalmente en las células de el mesón filo aquí es donde generalmente sucede la fotosíntesis pero ahora como para hacer la fotosíntesis necesitan el dióxido de carbono generalmente no están acomodadas como la dibujé aquí si es que vamos a borrar esto de hecho generalmente tienen algo de espacio entre ellas para que pueda fluir el aire libremente en esta situación el aire puede entrar por el estómago y llegar a todas las células del mesón filo y cuando digo aire me refiero a aire que está compuesto por oxígeno dióxido de carbono nitrógeno y algunas otras cosas pero por supuesto estas células del mesón filo necesitan el dióxido de carbono para poder hacer el ciclo de calvin ahora estas células no sólo están obteniendo dióxido de carbono si ese fuera el caso entonces no tendríamos ningún problema no nos preocuparíamos acerca de la foto respiración pero el problema es que también están recibiendo oxígeno así es que qué puede hacer la planta para prevenir este problema y no me refiero a todas las plantas la mayoría de las plantas simplemente lidian con la foto respiración que es menos eficiente de lo ideal pero hay algunas plantas que podríamos decir que han evolucionado para arreglar el problema de la foto respiración ya estas plantas les llamamos c4 porque realizan la fotosíntesis c4 también conocida como la vía de 4 carbonos la ruta c 4 por la vía de hatch luck pero bueno aquí le vamos a llamar fotosíntesis c4 espero que en unos cuantos minutos te des cuenta de por qué le llamamos así pero bueno regresemos a lo que teníamos por acá en el ciclo de calvin clásico el primer su producto es el fútbol y se trató el cual es una cadena de tres carbonos así es que la primera vez que fijas al día ha sido de carbono y bueno de hecho también la primera vez que fijas al oxígeno la primera molécula que obtienes es una cadena de tres carbonos y por eso es que a esto se le llama fotosíntesis c3 y fotosíntesis c3 y esto es una pista y nos regresamos por acá esto seguramente nos está diciendo que la primera vez que fijamos al carbono en la fotosíntesis e4 obtenemos una molécula de 4 carbonos y ahora sí ya llegamos a la parte interesante tenemos por aquí todas estas células del mesón filo que están obteniendo dióxido de carbono y oxígeno y cualquier otra cosa que se encuentre en el aire tenemos todas estas células del mesón filo pero también tenemos estas otras células que están un poco más adentro en lo más profundo de la hoja en donde no están expuestas directamente al aire que entra por los estomas y se llaman células de la vaina de las vascular y de hecho son las células que rodean al as vascular que es el conducto por el cual la planta transporta sus fluidos y por supuesto vamos a hacer un video completo acerca de la anatomía de las plantas pero por el momento lo que queremos es entender qué es lo que sucede en la fotosíntesis c4 así es que tenemos estas otras células que están un poco más profundo adentro de la planta que ya no están en contacto directo con el aire que entra por los estomas y que se llaman células de la vaina del as vascular células de la vaina del az vascular en el ciclo de calvin típico todo sucede en las células del mesón filo y tienes que lidiar con el oxígeno y con la foto respiración pero en las plantas se 4 cuando las plantas están haciendo fotosíntesis c4 lo que sucede es que el dióxido de carbono llega a las células del mesón filo que todo esto está sucediendo en el mes off y lo que son estas células de aquí en el mes o filo llega el dióxido de carbono pero aquí en lugar de reaccionar con rubén p o sea con la rigurosa 15 obispos fato reacciona con otra molécula que también tiene un nombre muy complicado y que en general nos vamos a referir a ella simplemente como pp pero que se llama fosgeno el piruvato y bueno es una cadena de tres carbono aunque bueno la verdad no estaría nada mal poner el nombre por aquí fosrenol piruvato o también conocido como ácido fosfórico al piruvato es una cadena de tres carbonos por supuesto tiene algunas otras cosas por aquí pero lo que ahorita nos interesan son los carbonos y es una cadena de tres carbonos pero ahora cuando reaccionan estos dos que es lo que nos va a quedar por aquí bueno pues podemos empezar a diviner por aquí tenemos un carbono y por acá tenemos otros tres carbonos así es que vamos a terminar con una cadena de cuatro carbonos pero ahora esta reacción no es facilitada por la enzima rubisco por la enzima dibu los ha visto fato carboxilasa oxigena za esto es facilitado por otra enzima y esa es la clave de la fotosíntesis e4 esta es otra enzima que de hecho se llama pep carboxilasa está encima se llama pep carboxilasa y de hecho es un hombre muy bueno porque recuerda por ejemplo el nombre de ruby disco es rigurosa bis fosfato carboxilasa oxigena za y la enzima rubisco hacía que la tribu los abismos top reaccionará con el carbono y con el oxígeno por eso tenemos aquí las palabras carboxilasa y oxigena sa pero ahora por acá tenemos una enzima que hace que reaccionen nuestra molécula pp únicamente con el dióxido de carbono y es por eso que se llama pep carboxilasa y la razón por la que es súper importante y súper útil contra la foto respiración es porque sólo reacciona con el dióxido de carbono y no con el oxígeno ok sólo fija al carbono y no fija al oxígeno que podemos imaginarnos por aquí todo esto está sucediendo en las células del mesón filo y el dióxido de carbono y el oxígeno están flotando por ahí pero únicamente el dióxido de carbono puede reaccionar con el pp a través del app carboxilasa y una vez que reaccionen forman al ácido oxálico acético también conocido como ocs al acetato ocs al acetato y está súper bien si te acuerdas de esta molécula del ciclo de krebs que por cierto es la primera especie reactiva del ciclo de crepes y bueno todo este tipo de moléculas siguen apareciendo una y otra vez en nuestras vías químicas porque están interconectadas lo cual es bastante interesante pero aquí lo importante es que estos forman opsahl acetato y luego el local acetatos se convierte ya sea en malato o en aspartato ok en ácido málico o ácido aspártico pero el punto es que se convierte en otra molécula de 4 carbonos éstas son cadenas de 4 carbonos van a ser un poco diferentes algunas tendrán más oxígenos o hidrógenos pero esto de aquí es o mal dato o aspartato muchos libros simplemente dicen que se convierte en malato ahora eventualmente el mal dato va a reaccionar para formar dióxido de carbono y aquí tú me puedes decir oye espérame tantito primero en estás con dios sido de carbono y luego lo fijas formando ocs al acetato que después se transforma en malato o aspartato y finalmente esto libera dióxido de carbono cuál es el punto de todo esto y justo esta es la clave del asunto porque este mal dato si se va a convertir en pep y en dióxido de carbono y aquí nos preguntamos oye pero cuál fue el punto de toda esta reacción si terminamos con los mismos compuestos con pep y dióxido de carbono y aquí podría volver a empezar el ciclo y estaríamos dando vueltas en círculos pero la cosa súper interesante acerca de esto y qué es lo que previene que suceda la foto respiración es que esta parte sucede en la célula del mes off y lo que sucede por aquí en la célula del mesófilo producimos mal dato pero el mal dato es transportado a las células de la vaina de las vascular el mal dato se transporta a las células de la vaina de las vascular a través de unos pequeños tu voz entre las paredes celulares de estas células llamados plasmó de smos ya que tenemos unos tubos que conectan a estas células y ahora lo vamos a dibujar con más detalle porque tenemos a la célula del mes off y lo que está expuesta al aire y esta célula está en contacto con el oxígeno y con el dióxido de carbono y con todos los elementos del aire pero únicamente el dióxido de carbono puede ser fijado con pep aquí tenemos por aquí al pp fósforo enol piruvato tec y únicamente el dióxido de carbono puede reaccionar con pep porque en estas células del mesón filo la enzima que opera es pep carboxilasa que es muchísimo más específica que la enzima rubisco michael encima reboot los avisos fato carboxilasa oxigena za y el oxígeno es simplemente ignorado aunque esté aquí y flotando en la célula y luego ésta se transforma en salt aceptó el cual se convierte a su vez en malato o aspartato y luego el mal dato es transportado a un lugar más profundo es transportado a una célula que se encuentra en un lugar más profundo a través de estos tu voz llamados plasmó de smos esta célula del mesófilo es bastante probable que esté aplastaba contra una célula de la vaina del as vascular entonces vamos a poner por aquí una de esas células esta es la célula de la vaina del as vascular que quedó pegadita a esta célula del mes ofilio y ésta no tiene acceso al oxígeno por aquí tenemos al plasmó desmo y aquí simplemente vamos a dibujar uno pero ahora el mal dato va a pasar a través de este tubo y aquí en esta célula más profunda en estas células de la vaina del az vascular el mal dato puede reaccionar para formar dióxido de carbono y piruvato y una vez que ya tenemos el piloto por aquí éste puede ser regresado a la célula del mesófilo para volver a construir una molécula pep un fósforo en el perú bato y el punto importante aquí es que en esta célula de la vaina vascular tenemos un ambiente en el que únicamente hay dióxido de carbono y no oxígeno básicamente lo que hicimos fue seleccionar al dióxido de carbono del exterior o bueno del aire al que tienen acceso las células del mesón filo y ahora en un nivel más profundo de la hoja tenemos un ambiente en el que únicamente hay dióxido de carbono porque aquí estuve seleccionando para que sólo pasará el dióxido de carbono y ahora que estamos en esta célula más profunda en estas células de la vaina del as vascular podemos fijar el dióxido de carbono porque ahí tomamos las rib los avisos fosfato rube pp y con ella fijamos al dióxido de carbono con la ayuda de la enzima rubisco de la misma forma como aprendimos en el ciclo de calvin original y aquí tenemos nuestro ciclo y producimos nuestros azúcares o bueno producimos g 3 p cope gal como sea que le quiera llamar y con ellos producimos azúcares ahora aquí lo importante es que ya no tenemos foto respiración porque aquí estamos haciendo el ciclo de calvin en un ambiente en el que únicamente hay dióxido de carbono y me parece que ya lo mencioné pero a esto se le llama fotosíntesis c4 y en términos generales es una adaptación para asegurarse que no pierdas ciclos de calvin en esto de la foto respiración y por supuesto se llama c4 porque la primera vez que se fija al carbono no sucede aquí en el ciclo de cali si no sucede por acá con el pp y el dióxido de carbono y el pp carboxilasa que junta a estos dos para formar una cadena de cuatro carbonos y por eso es por lo que se llama fotosíntesis c4
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