Il Ciclo di Calvin: La Fabbrica degli Zuccheri
Una volta pronti ATP e NADPH, inizia la fissazione del carbonio attraverso il ciclo di Calvin. Questo processo, studiato da Melvin Calvin, usa l'enzima RuBisCO per trasformare la CO₂ atmosferica in zuccheri.
Il ciclo ha tre fasi principali: fissazione del carbonio CO2+ribulosio, riduzione a gliceraldeide 3-fosfato (G3P), e rigenerazione dell'accettore. È come un processo industriale che ogni "giro" fissa una molecola di CO₂ e produce materiale per gli zuccheri.
Il prodotto finale G3P ha destini diversi: diventa piruvato per la respirazione, amido per riserva, o saccarosio da trasportare in tutta la pianta. Le piante producono molto più zucchero di quello che consumano, diventando così la base alimentare per quasi tutti gli esseri viventi.
💡 Dato interessante: Servono 6 giri del ciclo di Calvin per produrre una molecola di glucosio!
Adattamenti Climatici: Piante C3, C4 e CAM
Il RuBisCO ha un problema: può legarsi anche all'ossigeno invece che alla CO₂, causando la fotorespirazione che riduce l'efficienza. Questo succede soprattutto con alte temperature e basse concentrazioni di CO₂.
Le piante C3 (come rosa e soia) soffrono questo problema nelle giornate calde quando chiudono gli stomi. Le piante C4 (come canna da zucchero) hanno evoluto la PEP carbossilasi che cattura CO₂ nel mesofillo e la trasferisce alle cellule della guaina del fascio, ricche di RuBisCO.
Le piante CAM (come i cactus) usano una strategia temporale: fissano CO₂ di notte formando malato, poi di giorno lo usano per il ciclo di Calvin mentre tengono gli stomi chiusi. È un perfetto adattamento ai climi aridi!