Conceito de Rubisco
A
RuBisCO é a abreviatura de
ribulose-bisfosfato
carboxilase/oxigenase. A RuBisCO é uma
enzima bifuncional que se
encontra
nos cloroplastos. Os cloroplastos são os organelos das células vegetais
responsáveis pela fotossíntese. A RuBisCO desempenha a função de
carboxilase quando cataliza o passo inicial de fixação de carbono no
ciclo de Calvin e desempenha uma função de oxigenase no processo de
fotorrespiração.
No
ciclo
de Calvin, a RuBisCO é a enzima que cataliza a reação que combina o
dióxido de carbono (CO2), molécula com apenas um carbono, com
a ribulose 1,5-bisfosfato (RuBP), molécula de cinco carbonos. Nesta
reação, forma-se um composto intermediário de 6 carbonos que se divide
em duas moléculas de ácido 3-fosfoglicérico (3PG), moléculas com um
esqueleto de 3 carbonos. As duas moléculas de 3PG são, assim, o primeiro
produto da fixação do CO2.
Já
na
fotorespiração, a RuBisCO combina a ribulose
1,5-bisfosfato com o oxigénio molecular (O2). Nesta reação, a
molécula ribulose 1,5-bisfosfato composto por 5 carbonos é dividida numa
molécula de 2 carbonos designada por ácido 2-fosfoglicólico e numa
molécula de 3 carbonos designada por ácido 3-fosfoglicérico.
Assim, a
RuBisCO
participa em duas reações diametricamente opostas. Na fotossíntese o CO2
é fixado enquanto que a fotorrespiração leva à perda do CO2
fixado. Mas ambas as reações podem decorrer na célula em simultâneo. O
CO2 e o O2 competem pelo centro activo da RuBisCO,
tornando-se inibidores competitivos das
duas
reações opostas. A concentração relativa de CO2 e de O2
e afinidade diferencial pela enzima para cada uma das moléculas vai
determinar qual a reação predominante, o ciclo de Calvin ou a
fotorespiração, respetivamente. A afinidade da RuBisCO pelo CO2
é maior mas a razão da quantidade de CO2 para o O2
é normalmente baixa e, assim, ao ciclo de Calvin ocorre apenas três
vezes mais depressa que a fotorrespiração. A tempreatura também
influencia as taxas destas duas reações em que a RuBisCO participa. Como
o aumento da temperature remove melhor o CO2 de uma solução
do que o O2. As altas temperaturas favorecem a
fotorrespiração.
A
RuBisCO
é a proteína mais
abundante no nosso planeta e também a proteína mais abundante que
se encontra nas folhas das plantas, representando mais do que 50 % da
proteína solúvel.
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