A fixação do carbono na fotossíntese ocorre através de diferentes mecanismos. As plantas são classificadas como C3, C4 ou CAM conforme os mecanismos fotossintéticos utilizados. A transformação do CO2 atmosférico em açúcares no ciclo C3 foi elucidada por Calvin & Benson, na década de 50.
Ou seja, elas são mais econômicas quanto ao uso da água, elas perdem menos água que as C3 durante a fixação e a fotossíntese. ... Elas também ocorrem em áreas áridas com menores quantidades de água disponível nos solos. PLANTAS CAM. As plantas CAM são ainda mais econômicas quanto ao uso da água do que as plantas C4!
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.
Nas plantas CAM, os estômatos permanecem fechados durante o dia, para evitar a perda de água, e abertos durante a noite, para permitir a entrada de CO2. Como nas plantas C4, as plantas CAM possuem duas enzimas de carboxilação: ... Durante o dia, o malato é descarboxilado para PEP e CO2 ou para piruvato e CO2.
As plantas C4, de uma forma geral em condições de suprimento de água adequado, apresentam maior eficiência no uso de água (E.U.A.) do que as C3, pois podem ter os estômatos mais fechados, mantendo sua assimilação de CO2 e perdendo menos água (MAGALHÃES, 1979).
Enquanto as plantas C4 tem desempenho constante em temperaturas que variam entre 10 e 40o C, as C3 apresentam uma queda linear em desempenho quando se aumenta a temperatura. É instrutivo analisar as duas em um mesmo gráfico (Figura 2).
Existe alguma desvantagem? Mecanismo de regeneração do PEP consome dois ATP. Assim, as C4 gastam 5 ATP para cada CO2 fixado; As plantas C3 gastam apenas 3 ATP por CO2 fixado; Apesar deste maior consumo de ATP, o mecanismo C4 é bastante eficiente para as condições de clima tropical, pois praticamente anula a fotorrespiração.
Nota-se que as adaptações nas C4 permitem que elas fotossintetizem em altas taxas, mesmo em altas temperaturas (o mecanismo de concentração de CO2 praticamente elimina a fotorrespiração). Estas plantas conseguem altas produtividades nas condições tropicais.
O ciclo C4 consiste de quatro etapas (Figura 17): Figura 17 – Esquema geral do ciclo fotossintético de assimilação de carbono C4 (Hopkins, 2000). Na primeira etapa ocorre a fixação de CO2 (como HCO3-) pela enzima carboxilase do fosfoenolpiruvato (PEP-carboxilase) no citosol das células do mesofilo, formando oxaloacetato.
As plantas C4 podem ser divididas em três subtipos, dependendo do tipo de enzima descarboxilativa usada nas células da bainha do feixe vascular 1. Formadora de malato NADP-enzima málica milho, cana de açúcar, sorgo 2. Formadora de aspartato NAD-enzima málica milheto, Panicum miliaceum 3.
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