RuBisCO

RuBisCO (abreviatura de ribulose-1,5-bisfosfato carboxilase oxigenase) é a enzima mais abundante nas plantas e, por conseguinte, a proteína mais abundante no planeta.[1]

Ribulose-bisfosfato carboxilase oxigenase
RuBisCO
Indicadores
Número EC 4.1.1.39
Número CAS 9027-23-0--
Bases de dados
IntEnz IntEnz
BRENDA BRENDA
ExPASy NiceZyme
KEGG KEGG
MetaCyc via metabólica
PRIAM PRIAM
Estruturas PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Gene Ontology AmiGO / EGO

Esta enzima capta o dióxido de carbono procedente do ar e um açúcar existente na célula chamado RuDP (ribulose 1,5-difosfato ou RuBP - ribulose bis-fosfato). A reacção entre estes dois reagentes dá origem a duas moléculas do açúcar PGA (fosfoglicerato). A RuBisCO é assim responsável pelo importante primeiro passo do ciclo de Calvin e em concreto pela fixação do dióxido de carbono na sua forma orgânica.

É importante dizer que a reacção pode acontecer tanto com dióxido de carbono quanto com oxigênio molecular (O2). Quando o oxigênio é absorvido, o processo faz parte da fotorespiração, sem absorção de carbono. Algumas plantas (por volta de 5% das plantas existentes na Terra), utilizam um processo intermédio e mais seletivo para absorção do dióxido de carbono, evitando o contato direto com o oxigênio do ar típico do "processo rubisco" (às vezes chamado C3), com o processo chamado C4 ou o CAM ("Crassulacean acid metabolism"). O C4 usa estruturas dentro da célula e um sistema bioquímico de transporte que envolve moléculas com 4 átomos de carbono (por isso C4). O CAM é usado por plantas em ambientes muito áridos, em que os estômatos só abrem à noite, a fim de economizar água, que se perderia por evaporação se estes ficassem abertos durante o dia. Assim, à noite, absorvem o dióxido de carbono em moléculas de 4 carbonos, que ficam armazenadas em vacúolos para serem utilizadas durante o dia.

Os processos C3, C4 e CAM têm vantagens e desvantagens. O C3 é mais direto, gastando cerca de 18 ATPs para fixar cada molécula de dióxido de carbono, mas requer concentrações mais altas de dióxido de carbono e água. O C4 requer mais estruturas e mais energia (30 ATPs), porém trabalha com concentrações de dióxido de carbono mais baixas na atmosfera e é mais apropriado para ambientes secos. O CAM é usado em ambientes predominantemente áridos, mas fixa pouco dióxido de carbono, levando a taxas de crescimento da planta baixas.

Existe ainda um quarto processo, chamado pirenoide, que é usado pelas algas e plantas aquáticas Ceratophyllaceae.

Processo

As cianobactérias e as plantas compartilham o RuBisCO, que captura o dióxido de carbono do clima. A captura de carbono é a primeira de uma série de reações que transformam carbono em moléculas de alta energia. RuBisCO nas plantas, muitas vezes é bloqueado por pequenas moléculas que se ligam a ele. Aqui, a Rubisco activase (Rca) regula o RuBisCO, removendo moléculas indesejadas para que o RuBisCO possa funcionar novamente.[2]

Foi identificado um gene cianobacteriano que se parece com o que codifica a RuBisCO activase da planta. O gene codifica a proteína cianobacteriana do tipo ativase (ALC). A ALC ajuda seu hospedeiro a identificar os níveis de CO2 para ajustar as taxas de fotossíntese.[3]

Referências
  1. Cooper, Geoffrey M. (2000). "10.The Chloroplast Genome". The Cell: A Molecular Approach (2nd ed.). Washington, D.C: ASM Press. ISBN 0-87893-106-6
  2. Lechno-Yossef, By Igor Houwat, Sigal. «Identifying a cyanobacterial gene family that helps control photosynthesis». prl.natsci.msu.edu (em inglês). Consultado em 10 de outubro de 2019
  3. «Scientists identified a gene family that helps control photosynthesis». Tech Explorist (em inglês). 10 de outubro de 2019. Consultado em 10 de outubro de 2019

Leitura adicional
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