Unit-SE Caderno 3 Medicina 2016
“Via simplificada do modelo CAM da fotossíntese. Plantas suculentas de deserto ou habitats sujeitos a secas periódicas apresentam fotossíntese diferenciada das plantas C3 e C4. Elas apresentam o metabolismo ácido crassuláceo, por isso são conhecidas como plantas MAC ou CAM. São caracterizadas por fecharem os estômatos durante o dia, assimilando o CO2 durante a noite (PEPcase; malato/4C). A descarboxilação do malato acumulado no vacúolo durante a noite permite que o CO2 liberado durante o dia seja incorporado ao ciclo de Calvin Benson (Rubisco), conforme figura. Embora bioquimicamente esses processos de fixação de CO2 sejam iguais ao realizado pelas plantas C4, uma das diferenças mais acentuadas entre ambos é a ocorrência da compartimentação temporal nas plantas CAM”.
De acordo com o processo esquematizado, pode-se inferir que
o processo favorece a respiração aeróbia durante a noite.
a rubisco é um componente ativo na descarboxilação de compostos orgânicos.
o piruvato participa diretamente na liberação do dióxido de carbono para a atmosfera.
o fechamento dos estômatos durante o dia reflete a queda da concentração do dióxido de carbono na atmosfera.
o malato é precursor da síntese de monossacarídeos capazes de sofrer oxidação e recarregar moléculas energéticas.
Resolução
Nas plantas CAM o CO\(_2\) é fixado em dois momentos distintos do dia:
- À noite, com os estômatos abertos, a enzima PEP-carboxilase incorpora CO\(_2\) ao PEP formando oxaloacetato (AOA), que logo é reduzido a malato. O malato, em forma de ácido málico, acumula-se nos vacúolos.
- Durante o dia, os estômatos permanecem fechados (reduzindo a perda de água). O ácido málico é então descarboxilado, liberando CO\(_2\) internamente, o qual é imediatamente assimilado pelo ciclo de Calvin-Benson (enzima rubisco) para formar PGA → açúcares.
Assim, o malato funciona como reserva e fonte interna de CO\(_2\). Depois de perder o CO\(_2\), resta piruvato, que pode ser reconvertido em PEP (consumindo ATP) para reiniciar o ciclo.
Inferência exigida: se o malato fornece CO\(_2\) ao ciclo de Calvin, este ciclo produzirá trioses-fosfato que, por vias de síntese (via glicólise reversa), originam monossacarídeos. Esses açúcares poderão, depois, ser oxidados em respiração celular para regenerar ATP e NADH. Portanto, a alternativa correta é a que reconhece o malato como precursor da síntese de monossacarídeos.
Dicas
Erros Comuns
Conceitos-chave
- Fotossíntese CAM: fixação noturna de CO\(_2\) (PEP-carboxilase) e utilização diurna (rubisco).
- PEP-carboxilase × Rubisco: a primeira fixa CO\(_2\) em C-4 no citosol; a segunda age no estroma do cloroplasto no ciclo de Calvin.
- Malato/Ácido málico: molécula C-4 que armazena CO\(_2\) em vacúolos; sua descarboxilação gera CO\(_2\) + piruvato.
- Ciclo de Calvin-Benson: reduz CO\(_2\) a PGA e, posteriormente, a trioses; gera carboidratos (glicose, sacarose, amido).
