Com suas palavras, explique o recurso utilizado pelas plantas C4 e CAM para potencializar a fotossíntese. Qual a principal enzima envolvida nestes ciclos?

Passo 1

O enunciado pede para descrever, com nossas palavras, como as plantas C 4 e CAM elevam a eficiência da fotossíntese e identificar a enzima-chave desses mecanismos. O conteúdo envolve fisiologia vegetal, fotorespiração e estratégias de concentração de C O_{2}.

Passo 2

Nas plantas C 4 o truque é separar espacialmente a fixação inicial de C O_{2} da fase de ciclo de Calvin. Primeiro, no mesófilo, a enzima captura C O_{2} e o une a uma molécula de fosfoenolpiruvato formando compostos de quatro carbonos (oxalacetato e depois malato). Esses metabólitos migram para as células da bainha vascular, onde liberam C O_{2} concentrado na proximidade da Rubisco, reduzindo drasticamente a fotorespiração e elevando a eficiência fotossintética.

Passo 3

Já nas plantas CAM a separação é temporal e não espacial. Durante a noite, quando a planta mantém estômatos abertos sem perder tanta água, o C O_{2} é fixado em ácidos orgânicos de quatro carbonos e estocado em vacúolos. De dia, com estômatos fechados para economizar água, esses ácidos liberam C O_{2} internamente, alimentando o ciclo de Calvin com alta concentração de carbono e evitando a fotorespiração.

Passo 4

Em ambos os casos o objetivo é criar um reservatório rico em C O_{2} junto à Rubisco, inibindo a reação com O_{2} e potencializando a produção de açúcares.

Passo 5

A principal enzima que realiza a fixação inicial de C O_{2} nesses ciclos é a fosfoenolpiruvato carboxilase, conhecida como PEP carboxilase.

Resposta

As plantas C 4 separam espacialmente (mesófilo versus bainha) a captação de C O_{2} e o ciclo de Calvin, enquanto as CAM separam temporalmente (noite versus dia) para concentrar C O_{2} junto à Rubisco, reduzindo a fotorespiração e aumentando a eficiência. A enzima-chave é a fosfoenolpiruvato carboxilase (PEP carboxilase).

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