Nature's smallest factory: The Calvin cycle - Cathy Symington

Traductor: Ciro Gomez Revisor: Emma Gon

You're facing a giant bowl

Estás frente a un plato gigante

of energy packed Carbon Crunchies.

de energía empaquetada de Carbono Crujiente

One spoonful. Two. Three.

Una cucharada. Dos. Tres.

Soon, you're powered up by the energy surge

Rápidamente tu fuerza aumenta por la energía

that comes from your meal.

que viene de tu comida.

But how did that energy get into your bowl?

Pero ¿cómo llegó esa energía a tu plato?

Energy exists in the form of sugars

La energía existe en forma de azúcares

made by the plant your cereal came from,

hechos por la planta de la que viene tu cereal,

like wheat or corn.

como el trigo o el maíz.

As you can see, carbon is the chemical backbone,

Como puedes ver, el carbono es la espina dorsal química,

and plants get their fix of it

y las plantas lo toman y lo fijan

in the form of carbon dioxide, CO2,

del dióxido de carbono, CO2,

from the air that we all breath.

del aire que todos respiramos.

But how does a plant's energy factory,

Pero ¿cómo la fábrica de energía de las plantas,

housed in the stroma of the chloroplast,

ubicada en el estroma del cloroplasto,

turn a one carbon gas, like CO2,

convierte un carbono gaseoso, como CO2,

into a six carbon solid, like glucose?

en 6 carbonos sólidos, como glucosa?

If you're thinking photosynthesis, you're right.

Si piensas en la fotosíntesis, estás en lo correcto.

But photosynthesis is divided into two steps.

Pero la fotosíntesis se divide en dos pasos.

The first, which stores energy from the sun

El primero, que almacena la energía del sol

in the form of adenosine triphosphate, or ATP.

en forma de adenosín trifosfato, o ATP.

And the second, the Calvin cycle, that captures carbon

Y el segundo, el ciclo de Calvin, que captura el carbono

and turns it into sugar.

y lo convierte en azúcar.

This second phase represents one of nature's

La segunda fase representa uno de las más

most sustainable production lines.

sustentables líneas de producción natural.

And so with that, welcome to world's most miniscule factory.

Y así, bienvenidos a la más pequeña fábrica del mundo.

The starting materials?

¿Los materiales de inicio?

A mix of CO2 molecules from the air,

Una mezcla de moléculas de CO2 del aire

and preassembled molecules called

y unas moléculas preensambladas llamadas

ribulose biphosphate, or RuBP,

ribulosa bifosfato o RuBP,

each containing five carbons.

cada una de 5 carbonos.

The initiator? An industrious enzyme named rubisco

¿El iniciador? Una industriosa enzima llamada rubisco

that welds one carbon atom from a CO2 molecule

que suelda un átomo de carbono de una molécula de CO2

with the RuBP chain

a la cadena RuBP

to build an initial six carbon sequence.

para construir una secuencia inicial de 6 carbonos.

That rapidly splits into two shorter chains

Esta, rápidamente se divide en dos cadenas cortas

containing three carbons each

de 3 carbonos cada una

and called phosphoglycerates, or PGAs, for short.

llamadas fosfogliceratos, o PGA, para abreviar.

Enter ATP, and another chemical called

Entran el ATP y otra molécula química llamada

nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,

nicotinamida adenina dinucleótido fosfato

or just NADPH.

o solo NADPH.

ATP, working like a lubricant, delivers energy,

El ATP, trabajando como lubricante, libera energía,

while NADPH affixes one hydrogen to each of the PGA chains,

mientras el NADPH añade un hidrógeno a cada de las cadenas PGA,

changing them into molecules called

transformándolas en las moléculas llamadas

glyceraldehyde 3 phosphates, or G3Ps.

gliceraldehido-3-fosfato o G3P.

Glucose needs six carbons to form,

La glucosa necesita 6 carbonos para formarse,

made from two molecules of G3P,

hecha de dos moléculas de G3P,

which incidentally have six carbons between them.

que incidentalmente tiene 6 carbonos entre ellas.

So, sugar has just been manufactured, right?

Así se fabrica el azúcar, ¿verdad?

Not quite.

No del todo.

The Calvin cycle works like a sustainable production line,

El ciclo de Calvin funciona como una línea de producción sostenible

meaning that those original RuBPs

lo que significa que los RuBPs originales

that kicked things off at the start,

que produjeron el inicio,

need to be recreated by reusing materials

tienen que ser recreados reutilizando el material

within the cycle now.

en el mismo ciclo.

But each RuBP needs five carbons

Pero cada RuBP necesita 5 carbonos

and manufacturing glucose takes a whole six.

y producir la glucosa toma 6 en total.

Something doesn't add up.

Algo no suma.

The answer lies in one phenomenal fact.

La respuesta radica en un hecho.

While we've been focusing on this single production line,

Aunque nos fijamos en esta única línea de producción,

five others have been happening at the same time.

otras 5 están ocurriendo a la vez.

With six conveyor belts moving in unison,

Con 5 bandas transportadoras moviéndose al unísono,

there isn't just one carbon that gets soldered

ya no es solo un carbono el que se suelda

to one RuBP chain,

a una cadena RuBP,

but six carbons soldered to six RuBPs.

sino 6 carbonos soldados a 6 RuBP.

That creates 12 G3P chains instead of just two,

esto crea 12 cadenas G3P en lugar de solo 2,

meaning that all together, 36 carbons exist:

lo que significa en total, 36 carbonos,

the precise number needed to manufacture sugar,

el número preciso que se necesita para fabricar azúcar

and rebuild those RuBPs.

y reconstruir los RuBPs.

Of the 12 G3Ps pooled together,

De los 12 G3Ps puestos juntos,

two are siphoned off to form

2 son desviados para formar

that energy rich six carbon glucose chain.

esa cadena de glucosa de 6 carbonos rica en energía.

The one fueling you via your breakfast. Success!

La que te energiza en tu desayuno. ¡Éxito!

But back on the manufacturing line,

Pero volvamos a la línea de producción;

the byproducts of this sugar production

los subproductos de la producción de azúcar

are swiftly assembled to recreate those six RuBPs.

son rápidamente ensamblados para recrear esos 6 RuBPs.

That requires 30 carbons,

Esto requiere 30 carbonos,

the exact number contained by the remaining 10 G3PS.

el número exacto que contienen los restantes 10 G3Ps.

Now a molecular mix and match occurs.

Ahora ocurre una mezcla y fraccionamiento.

Two of the G3Ps are welded together

2 de los G3Ps se sueldan uno al otro

forming a six carbon sequence.

para formar una cadena de 6 carbonos.

By adding a third G3P, a nine carbon chain is built.

Uniendo un tercer G3P, se forma una cadena de 9 carbonos.

The first RuBP, made up of five carbons,

El primer RuBP, hecho de 5 carbonos,

is cast from this,

se retira de esto,

leaving four carbons behind.

dejando 4 carbonos atrás.

But there's no wastage here.

Pero no hay desperdicio aquí.

Those are soldered to a fourth G3P molecule,

Estos se sueldan a la cuarta molécula de G3P,

making a seven carbon chain.

haciendo una cadena de 7 carbonos.

Added to a fifth G3P molecule,

Sumada a la quinta molécula de G3P,

a ten carbon chain is created,

se crea una cadena de 10 carbonos,

enough now to craft two more RuBPs.

suficiente para romperla en 2 nuevos RuBPs.

With three full RuBPs recreated

Con 3 RuBPs recreados

from five of the ten G3Ps,

de 5 de los 10 G3Ps,

simply duplicating this process

simplemente duplicando este proceso

will renew the six RuBP chains

renovará las 6 cadenas de RuBP

needed to restart the cycle again.

necesarias para restaurar el ciclo de nuevo.

So the Calvin cycle generates the precise number

Así que el ciclo de Calvin genera el número preciso

of elements and processes

de elementos y procesos

required to keep this biochemical production line

requeridos para mantener la línea de producción bioquímica

turning endlessly.

funcionando sin fin.

And it's just one of the 100s of cycles

Y este es uno de los cientos de ciclos

present in nature.

presentes en la naturaleza.

Why so many?

¿Por qué tantos?

Because if biological production processes were linear,

Porque si los procesos de producción fueran lineales

they wouldn't be nearly as efficient or successful

difícilmente serían tan eficientes o exitosos

at using energy to manufacture the materials

al usar energía para producir materiales

that nature relies upon, like sugar.

que dependen de la naturaleza, como el azúcar.

Cycles create vital feedback loops

Los ciclos crean bucles de retroalimentación

that repeatedly reuse and rebuild ingredients

que repetidamente reutilizan y recrean ingredientes,

crafting as much as possible

tanto como sea posible,

out of the planet's available resources.

con los recursos del planeta.

Such as that sugar,

Como el azúcar,

built using raw sunlight and carbon

construido a partir de luz solar y carbono

converted in plant factories

en las fábricas de las plantas

to become the energy that powers you

para convertirla en energía que te energice

and keeps the cycles revolving in your own life.

y mantenga girando los ciclos de tu propia vida.