Fotossíntese reações de carboxilação

Capítulo 8 – Fotossíntese: reações de carboxilação

O CICLO DE CALVIN
No ciclo de Calvin, CO2 e água do ambiente são combinados enzimaticamente com uma molécula aceptora contendo cinco átomos de carbono, para gerar duas moléculas de um intermediário com três carbonos. Esse intermediário (3-fosfoglicerato) é reduzido a carboidrato, utilizando ATP e o NADPH gerados fotoquimicamente. O ciclo é completado pela regeneração d aceptor de cinco carbonos (ribulose-1,5-bifosfato, abreviado RuBP). O ciclo de Calvin acontece em três estágios:
1- Carboxilação do aceptor de CO2, ribulose-1,5-bifosfato, formando duas moléculas de 3-fosfoglicerato, o primeiro intermediário estável do ciclo de Calvin.
2- Redução do 3-fosfoglicerato, formando gliceraldeído-3-fosfato, um carboidrato.
3- Regeneração do aceptor de CO2, ribulose-1,5-bifosfato, a partir do gliceraldeído-3-fosfato.
Em resumo, as reações iniciais do ciclo de Calvin completam a redução do carbono atmosférico, facilitando, assim, sua incorporação a compostos orgânicos.
O CO2 entra no ciclo de Calvin pela reação com a ribulose-1,5-bifosfato para produzir duas moléculas de 3-fosfoglicerato, catalisada pela enzima ribulose bifosfato carboxilase/oxigenase localizada no cloroplasto, também chamada de rubisco. A enzima possui também ma atividade de oxigenase, na qual o O2 compete com CO2 pelo substrato comum ribulose-1,5-bifosfato, essa propriedade limita a fixação líquida de CO2. O CO2 é adicionado ao carbono 2 da ribulose-1,5-bifosfato, produzindo um intermediário instável, ligado à enzima, o qual é hidrolisado para produzir duas moléculas do produto estável do 3-fosfoglicerato. Duas propriedades da reação da carboxilase são de especial importância: a mudança negativa na energia livre associada com a carboxilação da ribulose-1,5-bifosfato é grande, assim a reação direta é favorecida; a afinidade da rubisco pelo CO2 é suficientemente alta para garantir uma rápida carboxilação nas condições de baixas concentrações de CO2