Bio Lógicas II

Dos dinossauros aos biocombustíveis - Como as gramíneas dominaram o planeta.
Parte II - Bombeando carbono para as folhas

Por Wanderley Dantas dos Santos*

Quase todas as plantas (*) são capazes de produzir seu próprio alimento utilizando a energia solar, água e gás carbônico, por meio de um mecanismo bioquímico denominado fotossíntese. Resumidamente, as plantas (assim como as algas e certos microrganismos), usam a luz solar para como energia para construir uma molécula de açúcar a partir do gás carbônico do ar e da água. Além do açúcar, a fotossíntese produz ainda oxigênio. O oxigênio é um gás muito reativo e sempre que formado reage prontamente com metais no solo, como o ferro, para formar óxidos como o óxido de ferro (ferrugem). Nossa atmosfera atual possui uma grande quantidade de oxigênio graças aos organismos fotossintéticos que produzem oxigênio constantemente.
A rubisco é uma enzima fundamental na fixação do carbono. Presente em grandes concentrações em cada folha de cada planta, ela é, provavelmente, a enzima mais abundante da Terra e, certamente, é a enzima mais importante para a vida em nosso planeta. No entanto, a rubisco tem uma limitação grave. Ela não consegue discriminar muito bem entre o CO2 (gás carbônico) e o O2 (gás oxigênio). Isso acontece porque a rubisco evoluiu pela seleção natural há cerca de 4 bilhões de anos. Nesta época, a atmosfera da Terra era bem diferente. Ainda não havia grandes concentrações de oxigênio (porque não havia fotossíntese) e a concentração de CO2 era muito mais alta. A “miopia” da rubisco piora em altas temperaturas como as que temos aqui nos Brasil e nos trópicos em geral. Nestas condições a rubisco fixa o O2 ao invés do CO2, um processo chamado fotorrespiração.
Para driblar este processo que, ao invés de produzir açúcar os degrada, as gramíneas desenvolveram, também pela seleção natural, um mecanismo biológico de bombeamento de CO2 que aumenta em até 1000 vezes a concentração de CO2 no interior das células onde está a rubisco, evitando a fotorrespiração. Devido a esta habilidade, as gramíneas superam quaisquer plantas em temperaturas acima dos 30°C. É graças a esta habilidade, entre outras, que as gramíneas conseguem superar muitas concorrentes em climas tropicais (como qualquer jardineiro sabe muito bem).

(*) Por incrível que pareça não é a capacidade de realizar a fotossíntese que define um vegetal. Alguns animais, protoctistas e bactérias podem realizar fotossíntese e algumas plantas não a realizam. Uma leitura interessante sobre este assunto pode ser encontrada no livro O Que é Vida? de Lynn Margulis e Dorion Sagan, publicado no Brasil pela Jorge Zahar em 2002.

*Wanderley é docente da UEM (Universidade Estadual de Maringá)
Bioplan- Laboratório de Bioquímica de Plantas - Departamento de Bioquímica - UEM