Rubisco

Conceito de Rubisco

A RuBisCO é a abreviatura de ribulose-bisfosfato carboxilase/oxigenase. A RuBisCO é uma enzima bifuncional que se encontra nos cloroplastos. Os cloroplastos são os organelos das células vegetais responsáveis pela fotossíntese. A RuBisCO desempenha a função de carboxilase quando catalisa o passo inicial de fixação de carbono no ciclo de Calvin e desempenha uma função de oxigenase no processo de fotorrespiração.

No ciclo de Calvin, a RuBisCO é a enzima que catalisa a reação que combina o dióxido de carbono (CO₂), molécula com apenas um carbono, com a ribulose 1,5-bisfosfato (RuBP), molécula de cinco carbonos. Nesta reação, forma-se um composto intermediário de 6 carbonos que se divide em duas moléculas de ácido 3-fosfoglicérico (3PG), moléculas com um esqueleto de 3 carbonos. As duas moléculas de 3PG são, assim, o primeiro produto da fixação do CO₂.

Já na fotorrespiração, a RuBisCO combina a ribulose 1,5-bisfosfato com o oxigénio molecular (O₂). Nesta reação, a molécula ribulose 1,5-bisfosfato composto por 5 carbonos é dividida numa molécula de 2 carbonos designada por ácido 2-fosfoglicólico e numa molécula de 3 carbonos designada por ácido 3-fosfoglicérico.

Assim, a RuBisCO participa em duas reações diametricamente opostas. Na fotossíntese o CO₂ é fixado enquanto que a fotorrespiração leva à perda do CO₂ fixado. Mas ambas as reações podem decorrer na célula em simultâneo. O CO₂ e o O₂ competem pelo centro activo da RuBisCO, tornando-se inibidores competitivos das duas reações opostas. A concentração relativa de CO₂ e de O₂ e afinidade diferencial pela enzima para cada uma das moléculas vai determinar qual a reação predominante, o ciclo de Calvin ou a fotorrespiração, respetivamente. A afinidade da RuBisCO pelo CO₂ é maior mas a razão da quantidade de CO₂ para o O₂ é normalmente baixa e, assim, ao ciclo de Calvin ocorre apenas três vezes mais depressa que a fotorrespiração. A tempreatura também influencia as taxas destas duas reações em que a RuBisCO participa. Como o aumento da temperatura remove melhor o CO₂ de uma solução do que o O₂. As altas temperaturas favorecem a fotorrespiração.

A RuBisCO é a proteína mais abundante no nosso planeta e também a proteína mais abundante que se encontra nas folhas das plantas, representando mais do que 50 % da proteína solúvel.

References:

• Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2008). Biology(8th ed.). Belmont: Thomson Brooks/Cole.