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Plantas de came

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de plantas de câmera

CAM – abreviação de “metabolismo do ácido crassulaceano” – é um método de fixação de carbono evoluído por algumas plantas em circunstâncias secas.

Na maioria das plantas, os estômatos – que são como pequenas bocas que absorvem oxigênio por toda a superfície de suas folhas – abertas durante o dia para absorver CO2 e liberar O2.

As plantas devem absorver CO2 porque o usam como fonte de átomos de carbono para construir açúcares, proteínas, nucleotídeos e os outros blocos de construção da vida. Eles também devem liberar resíduos O2, que é o biproduto que sobrou depois que o átomo de carbono de CO2 foi incorporado em um açúcar.

A maioria das plantas abre seus estômatos durante o dia, porque é quando a energia é recebida do sol. A energia do sol é colhida pelos cloroplastos e usada para fazer ATP e NADPH. Essas moléculas de armazenamento de energia de curto prazo são então usadas para alimentar a fixação do carbono no açúcar.

Em plantas que vivem em ambientes muito secos, no entanto, quantidades perigosas de água podem ser perdidas se os estômatos estiverem abertos durante os dias quentes e secos. Durante a noite, o que tende a ser muito mais frio em ambientes secos, muito menos água é perdida ao abrir os estômatos.

Para atender às suas necessidades de combinar a energia do sol com o CO2 do ar, as plantas de came assumem o CO2 à noite e armazená-lo na forma de um ácido de quatro carbonos chamado “malato”. Em seguida, o malato é liberado durante o dia, onde pode ser combinado com o ATP e o NADPH criados pela energia do sol.

Isso permite que as plantas economizem sua água fechando seus estômatos durante os horários quentes.

O nome “metabolismo do ácido crassulaceano” vem da planta da crassula, que foi o primeiro lugar em que o metabolismo de Cam foi descoberto e estudado.

Etapas da fotossíntese de câmera

1. A fotossíntese de CAM começa à noite, quando os estômatos da planta abertos e o gás CO2 é capaz de se difundir no citoplasma das células de mesofiloso came.

No citoplasma dessas células, as moléculas de CO2 encontram íons hidroxil, OH – que eles combinam para se tornarem HCO3 a enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (pep carboxilase).

CO2 + OH− → HCO3

2. A enzima pep carboxilase catalisa a seguinte reação para adicionar o CO2 a uma molécula chamada fosfoenolpiruvato (PEP).

Pep + hco3− → oxaloacetato

3. O oxaloacetato recebe um elétron do NADH e se torna uma molécula de malato. Essa reação é catalisada pela enzima malato desidrogenase (MDH). Essa reação se parece:

Oxaloacetato + nadph + mdh → malato + nadp +

É interessante

4. O malato agora é armazenado em vacúolos dentro das células vegetais, até que o sol nasce e a fotossíntese comece. Quando isso acontece, o malato entra no ciclo Calvin, assim como o 3-fosfoglicerado faria em uma planta usando uma via de 3 carbonos ou “C3” para fixação de carbono.

Exemplos de plantas de câmera

O metabolismo do CAM é comum em plantas que vivem em ambientes quentes e secos, onde a água é difícil de ganhar e conservar. Exemplos incluem:

Cacti

A “planta do deserto” estereotipada é o cacto. Essas plantas, que parecem muito diferentes do seu verde folhoso médio, são idealmente projetadas para sobreviver em desertos.

Os cactos típicos têm uma forma arredondada, que minimiza a área da superfície através da qual eles podem perder água durante o dia. Muitos também têm espinhos para esfaquear qualquer animal que possa querer comê -los e consumir sua deliciosa água.

Faz sentido, então, que os cactos também usassem o ciclo do came para impedir que eles abrem seus estômatos e a perda de água durante o dia!

Agave

Agave – uma planta que se tornou popular porque é usada para fazer tequila e o doce néctar de agave – também usa o CAM para sobreviver em ambientes do deserto.

Parece mais uma planta verde frondosa do que um cacto, mas como cactos, desenvolveu carne grossa para reduzir sua área de superfície e conservar água e espinhos ao longo das bordas de suas folhas para desencorajar os animais a comê -los.

Clusia pratensis

Clusia Pratensis é uma árvore florida que vive nas planícies secas do Panamá na América Central.

É uma das muitas plantas que são “plantas de came facultativas” – aquelas que podem usar a respiração do CAM em condições quentes e secas, mas que também podem executar a fixação normal de carbono “C3”.

Outras plantas de câmera facultativas que podem alternar entre dois modos de fixação de carbono incluem Calandrinia Polyandra, Mesembryanthemum cristallinum, Portulaca Oleracea e Talinum Triangulare.

Termos de biologia relacionados

  • Ciclo de carbono – O ciclo pelo qual os átomos de carbono se movem através dos ecossistemas vivos, de serem “fixados” em açúcares por plantas e outros fotoautotróficos, a serem expirados por animais como um resíduo de quebrar o açúcar.
  • Fixação de carbono-O processo pelo qual os átomos de carbono do CO2 da atmosfera são incorporados a açúcares simples que podem ser usados como combustível de longo prazo e materiais de construção por seres vivos.
  • Fotossíntese – o processo pelo qual as plantas aproveitam a energia do sol para desempenhar as funções da vida.

Questionário

1. Por que o CAM às vezes é chamado de fixação de carbono “C4”? A. porque 4 é melhor que 3. B. porque são necessárias 4 voltas do ciclo do came para produzir uma molécula de glicose. C. Porque a fixação do carbono CAM usa malato, que é um açúcar que contém 4 átomos de carbono. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. A fotossíntese de Cam usa o malato de açúcar de quatro carbonos para consertar carbono, enquanto a maioria das plantas usa açúcares de três carbonos para consertar o CO2.

2. Qual das seguintes plantas tem maior probabilidade de usar a fotossíntese de CAM? A. Uma planta que vive em uma floresta temperada. B. Uma planta que vive em uma floresta tropical. C. Uma planta que vive na tundra do Ártico. D. Uma planta que vive em um deserto.

Resposta à pergunta nº 2

D está correto. Uma planta que vive no deserto corria o maior risco de abrir seus estômatos durante o dia e se beneficiaria mais ao usar a respiração do CAM.

3. O que é uma planta de câmera facultativa? A. Uma planta que só pode usar o CAM para consertar carbono. B. Uma planta que não pode usar o CAM para consertar carbono. C. Uma planta que pode usar o CAM quando necessária, mas também pode usar outros métodos para fixar o carbono. D. Nenhuma das opções acima.

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. Na biologia, “facultativa” geralmente significa que uma forma de vida pode fazer algo quando é útil, mas não faz isso o tempo todo.

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