Por que a fotossíntese C3 e ineficiente quando a concentração de C02 na folha e baixo?

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Por que a fotossíntese C3 e ineficiente quando a concentração de C02 na folha e baixo?

A fixação do carbono C3 é uma via metabólica para a fixação do carbono na fotossíntese utilizada pela maioria das plantas, na qual o CO2 atmosférico entra directamente no ciclo de Calvin. É um dos três métodos de fixação do carbono na fotossíntese, juntamente com a fixação C4 e a CAM. Este processo converte o dióxido de carbono e a ribulose 1,5-bisfosfato (RuBP, um açúcar de 5 carbonos já existente na planta) em duas moléculas de 3-fosfoglicerato, que dirigem os carbonos procedentes do CO2. O 3-fosfoglicerato é um composto de 3 carbonos, de onde vem a denominação C3. O processo realiza-se segundo a seguinte reacção:

CO2 + RuBP → (2) 3-fosfoglicerato

Por que a fotossíntese C3 e ineficiente quando a concentração de C02 na folha e baixo?

Secção transversal de uma planta C3, concretamente duma folha de Arabidopsis thaliana. Mostram-se os feixes vasculares, que não estão rodeados de bainha vascular. Representação baseada em imagens microscópicas do Departamento de Ciências das Plantas da Universidade de Cambridge.

Esta reacção ocorre em todas as plantas como primeiro passo do ciclo de Calvin–Benson. Não obstante, as plantas que não são C3 têm uma fixação do carbono prévia independente do ciclo de Calvin e uma segunda fixação posterior igual à C3. Nas plantas C4, o dióxido de carbono que se utiliza no ciclo de Calvin deriva do malato, sendo que este não é recebido directamente do ar; o malato é formado em reacções prévias nas quais, estas sim, recebem o CO2 a partir do ar.

As plantas que apresentam somente fixação C3 (plantas C3) tendem a prosperar em áreas onde a intensidade solar é moderada, as temperaturas não são muito altas, as concentrações de dióxido de carbono rondam os 200 ppm ou mais, e a água no solo é abundante.[1] As plantas C3 tiveram origem durante o Paleozóico e Mesozóico, e são anteriores às plantas C4, que são uma derivação sua. As plantas C3 ainda representam aproximadamente 95% da biomassa de plantas da Terra. As plantas C3 perdem 97% da água que absorvem pelas raízes por causa da transpiração.[2] Exemplos de plantas C3 agrícolas são o arroz e a cevada.

As plantas C3 têm dificuldade em crescer em regiões muito quentes porque nessas condições a enzima RuBisCO, normalmente encarregada pela carboxilação a partir do CO2, incorpora mais oxigénio à ribulose 1,5-bisfosfato à medida que a temperatura aumenta. Isto origina o fenómeno da fotorrespiração (também chamado ciclo do carbono fotossintético oxidativo ou fotossíntese C2), que provoca um desperdício de energia na planta, e pode limitar o seu crescimento. As plantas CAM e C4 possuem adaptações que lhes permitem sobreviver em áreas quentes e secas, competindo eficazmente com as plantas C3.

A marcação isotópica das plantas C3 demonstra um alto nível de depleção do 13C comparativamente com as plantas C4. As plantas C3 carecem da bainha vascular de células que rodeia os vasos condutores das plantas C4.

Ver também[editar | editar código-fonte]

  • Fotossíntese C4
  • Metabolismo ácido das crassuláceas

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. C. Michael Hogan. 2011. "Respiration". Encyclopedia of Earth. Eds. Mark McGinley and C. J. Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington, D.C.
  2. Raven, J. A.; Edwards, D. (2001). «Roots: evolutionary origins and biogeochemical significance». Journal of Experimental Botany. 52 (90001): 381–401. PMID 11326045. doi:10.1093/jexbot/52.suppl_1.381

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Por que a fotossíntese nas plantas C3 e ineficiente em baixas concentrações de CO2?

Isso ocorre pois plantas C3 perdem uma quantidade de CO2 durante a fotorrespiração. Quando a concentração de CO2 é baixa, a fotorrespiração C3 é ineficiente devido a esse fato, ou seja, além da concentração estar baixa, a planta ainda perderia parte do CO2 no processo.

Porque as plantas C4 tem um ponto de compensação de CO2 menor que as plantas C3?

➢ NAS PLANTAS C3, O PONTO DE COMPENSAÇÃO DE CO2 É ALCANÇADO ENTRE 30 A 70 µL L-1 DE CO2, NO ENTANTO NAS PLANTAS C4 O PONTO DE COMPENSAÇÃO DE CO2 É DE 0 A 10 µL L-1 DE CO2. ➢ PLANTAS C4 APRESENTAM FOTORRESPIRAÇÃO MUITO BAIXA, POSSUINDO UM MENOR PONTO DE COMPENSAÇÃO DE C02.

Qual o efeito de uma baixa relação CO2 O2 sobre a fotossíntese?

A ligação ao oxigênio e início da fotorrespiração é favorecida em temperaturas altas e quando há menor proporção de dióxido de carbono em relação ao oxigênio.

Como a fotossíntese C4 resolve o problema da baixa concentração de CO2 na Folha?

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.