Language
Country/Area
No result found
O segredo da reação das trevas: por que o ciclo de Calvin não tem nada a ver com as trevas?
O ciclo de Calvin, muitas vezes chamado de "reação escura", na verdade não tem nada a ver com a escuridão. Em vez disso, ocorre na presença de luz e depende dos produtos energéticos do processo de fotossíntese. Esta série complexa de reações químicas converte dióxido de carbono e compostos transportadores de hidrogênio em glicose utilizável pelas plantas, principalmente no estroma do cloroplasto das células vegetais.
Embora o nome contenha “escuro”, as reações do ciclo de Calvin na verdade requerem produtos dependentes de luz, como ATP e NADPH.
Como funciona o ciclo de Calvin? É dividido em três etapas principais: carbonatação, reação de redução e regeneração da ribulose-1,5-bifosfato (RuBP). Durante este processo, o dióxido de carbono combina-se com o RuBP de cinco carbonos para formar um composto estável de três carbonos. Nesta reação, a enzima RuBisCO desempenha um papel vital, e a eficiência da sua reação catalítica afeta diretamente o andamento de todo o ciclo.
O primeiro passo no ciclo de Calvin é que a enzima RuBisCO catalisa a combinação de RuBP com dióxido de carbono, e o subsequente composto instável de seis carbonos se decompõe rapidamente em dois compostos de três carbonos.
Durante esse processo, o ATP e o NADPH atuam como fornecedores de energia e agentes redutores, convertendo compostos de três carbonos em açúcares mais complexos. Embora os produtos finais da reação sejam principalmente compostos de fosfato de açúcar com três carbonos, isso não significa que eles não possam ser convertidos em açúcares de seis carbonos. Esses produtos de três carbonos podem ser usados para sintetizar carboidratos maiores, como sacarose e amido.
O funcionamento do ciclo de Calvin não depende apenas da luz, mas também é afetado por outras vias metabólicas dentro da planta, como o processo de fotorrespiração, no qual RuBisCO também pode usar oxigênio como substrato, produzindo subprodutos desfavoráveis, o que é ainda mais grave em ambientes de alta temperatura.
A perda de dióxido de carbono nas plantas causada pelo processo de fotorrespiração torna as plantas que desenvolveram especificamente vias fotossintéticas C4 e CAM mais competitivas em ambientes de alta temperatura.
Como se explica essa aparência competitiva? Tanto as plantas C4 quanto as plantas CAM usam estratégias diferentes para capturar dióxido de carbono e reduzir os efeitos da fotorrespiração. Por exemplo, as plantas C4 fixam dióxido de carbono em células diferentes para que ainda possam realizar a fotossíntese de forma eficiente em ambientes de alta temperatura e baixo dióxido de carbono.
O ciclo de Calvin geralmente está intimamente combinado com reações dependentes de luz que ocorrem na membrana tilacóide dos cloroplastos. O ATP e o NADPH produzidos por essas reações serão usados em reações subsequentes do ciclo de Calvin. Sem estas reações dependentes da luz, o ciclo de Calvin não seria possível.
Portanto, apesar da "reação sombria" no nome, na verdade é um processo crucial para a fotossíntese. Muitas plantas utilizam a energia armazenada no amido para permanecerem vivas à noite, mas isso não significa que o ciclo de Calvin e seus processos ocorram no escuro. Em vez disso, a reação é em grande parte dificultada pela falta de luz.
Várias enzimas neste processo são ativadas na presença de luz e desativadas à medida que a luz se torna mais escura, revelando a relação inseparável entre a luz e essas reações bioquímicas.
A descoberta do ciclo de Calvin, introduzido pela primeira vez por Melvin Calvin e seus colegas já em 1950, foi um avanço que fez avançar a nossa compreensão da fotossíntese. Esta descoberta não só abriu o estudo da fotossíntese das plantas, mas também teve um impacto profundo em outros campos da biologia, mostrando a complexidade do funcionamento dos sistemas vivos.
Com o avanço da ciência e da tecnologia, a nossa compreensão do ciclo de Calvin continua a aprofundar-se, e este processo prova mais uma vez a relação entrelaçada entre vários processos vitais na natureza. Então, como é que as plantas dependem destas respostas para se adaptarem às mudanças no seu ambiente à medida que enfrentamos o desafio das alterações climáticas?
