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Questão FC779100

Em uma experiência de laboratório, um pesquisador decide estudar o processo de fotossíntese em plantas C4. Para isso, ele utiliza um modelo de planta C4 (como o milho) e realiza um

Botânica

Instituto AOCP · 2025

Em uma experiência de laboratório, um pesquisador decide estudar o processo de fotossíntese em plantas C4. Para isso, ele utiliza um modelo de planta C4 (como o milho) e realiza uma série de experimentos para observar a fixação de carbono sob diferentes condições de luminosidade e concentração de CO2. Durante o experimento, a planta é exposta a uma solução contendo CO2 enriquecido com isótopos estáveis (13CO2). Após determinado tempo de exposição à luz, o pesquisador coleta amostras das células do mesófilo e das células da bainha de feixes vasculares para analisar a distribuição do 13C nas moléculas orgânicas. Com base nos princípios da fotossíntese em plantas C4, assinale a alternativa que descreve corretamente as observações que o pesquisador deve fazer a respeito das células do mesófilo e das células da bainha de feixes vasculares após a exposição ao 13CO2.

  1. O 13CO2 é fixado nas células do mesófilo pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC) e imediatamente convertido em ácido oxaloacético, sendo transportado para as células da bainha de feixes vasculares, onde o 13C é utilizado no ciclo de Calvin-Benson pela Rubisco.
  2. O 13CO2 é fixado nas células da bainha de feixes vasculares pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC), formando ácido oxaloacético, que é convertido em malato ou aspartato e transportado para as células do mesófilo para ser utilizado no ciclo de Calvin-Benson.
  3. O 13CO2 é fixado nas células do mesófilo pela enzima fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC), convertido em ácido oxaloacético, que é transportado para as células da bainha de feixes vasculares, onde é descarboxilado, e o 13C é incorporado no ciclo de Calvin-Benson pela Rubisco.
  4. O 13CO2 é fixado nas células do mesófilo pela enzima Rubisco, formando ácido oxaloacético, que é transportado para as células da bainha de feixes vasculares, onde é descarboxilado e utilizado diretamente no ciclo de Calvin-Benson.
  5. O 13CO2 é fixado nas células da bainha de feixes vasculares pela enzima Rubisco, formando ácido oxaloacético, que é transportado para as células do mesófilo para ser utilizado no ciclo de Calvin-Benson.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Na via C4, o ¹³CO2 é inicialmente capturado nas células do mesófilo pela fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPC). A reação pode ser resumida por \(PEP + CO_2 \xrightarrow{PEPC} OAA\), onde o carbono marcado fica incorporado no oxaloacetato (OAA).

O OAA é rapidamente convertido em compostos C4 deslocáveis, como malato ou aspartato, que são transportados para as células da bainha de feixes vasculares. Lá ocorre a descarboxilação desses compostos, liberando CO2 enriquecido em 13C no interior da bainha.

Esse CO2 localmente elevado é então fixado pela Rubisco no ciclo de Calvin-Benson, de modo que, ao final do pulso com 13CO2, o rastro do 13C aparece primeiro nos ácidos C4 do mesófilo e, em seguida, nas moléculas do ciclo de Calvin na bainha.

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