Qual a principal diferença entre as enzimas Rubisco e PEPcase.
Soluções para a tarefa
Resposta:
A fotossíntese C4 é uma via fotossintética adaptativa que evoluiu para diminuir os efeitos prejudiciais do declínio gradual de CO2 atmosférico, como a fotorrespiração, sendo conhecida também como via de Hatch-Slack. É comum que em plantas C4, dois tipos de células cooperem no processo de fixação de carbono: da bainha e do mesofilo. Embora grande parte da bioquímica está bem caracterizada, pouco se sabe sobre o mecanismos genéticos subjacentes à especificidade de células do tipo de condução C4. No entanto vários estudos têm mostrado que age na regulação em múltiplos níveis, incluindo transcricional, pós-transcricional, pós-traducionais e epigenéticos (MARENCO & LOPES, 2009).
Esse ciclo é típico de gramíneas tropicais, cana-de-açúcar e milho, além de ocorrer em 16 famílias tanto de monocotiledôneas quanto de dicotiledôneas e é particularmente proeminente nas famílias Poaceae (milho, milheto, sorgo, cana-de-açúcar), Ciperaceae e Chenopodiaceae. Nessa última, o gênero Atriplex possui espécies C3 e C4, o que permite uma comparação mais próxima entre as duas vias fotossintéticas para estudos sobre o comportamento de plantas C4 (BJÖRKMAN et al., 1971; PIMENTEL, 1985). Aproximadamente 1% das espécies conhecidas possuem metabolismo C4. É importante ressaltar também que oito entre as dez ervas invasoras mais importantes na agricultura usam a via C4 (NOBEL,1991).
A anatomia “Kranz” (coroa ou grinalda em alemão) já era conhecida por HABERLANDT (1884), sem que se soubesse o seu significado fisiológico. As plantas C4 possuem a anatomia do tipo “Kranz”, com células distintas no mesófilo e na bainha perivascular. Entretanto, durante esse processo evolutivo pode-se observar estágios intermediários em que as células não possuem uma caracterização completa, nem da via C3, nem da via C4. Essas espécies são chamadas de intermediárias C3-C4. Nesse processo pode-se observar modificações graduais tanto anatômicas, quanto bioquímicas, até o total estabelecimento do ciclo C4.
Nas plantas C4, a parede celular, entre as células externas da bainha perivascular e as células mais internas do mesofilo, possui um número de plasmosdemos muito superior às outras paredes celulares, permitindo assim o trânsito dos ácidos orgânicos para o metabolismo C4, e também o trânsito de trioses-P, que transportarão energia e poder redutor.
Na via C4, o CO2 atmosférico é fixado em um ácido orgânico com 3C, o fosfoenolpiruvato (PEP) nas células do mesófilo (onde há a atuação da enzima PEP carboxilase- PEPcase), produzindo ácidos orgânicos de 4C (Figura 1). Tais ácidos orgânicos de 4C migram para a bainha perivascular (onde haverá a atuação da enzima Rubisco), onde são descarboxilados, liberando CO2, e um ácido orgânico de 3C, que retorna ao mesófilo para regeneração do substrato de 3C, visando a carboxilação primária. Portanto, na via C4 não ocorre produção de carboidratos, e ela servirá somente para aumentar a concentração do CO2 na bainha perivascular, favorecendo a ação carboxilase da rubisco (PEISKER & HENDERSON, 1992).
CicloC4