Rubisco

Estrutura tridimensional do RuBisCO.

A ribulosa-bisfosfato carboxilasa oxixenasa, rubisco ou RuBisCO é o enzima máis abundante nas plantas e, en consecuencia, a proteína máis abundante no planeta.

Este enzima capta o dióxido de carbono procedente do aire e un azucre existente na célula chamado RuDP (ribulosa 1,5-difosfato ou RuBP - ribulosa bis-fosfato). A reacción entre estes dous reactivos dá orixe a dúas moléculas do azucre PGA (fosfoglicerato). O RuBisCO é así responsábel do primeiro paso do ciclo de Calvin e en concreto da fixación do dióxido de carbono na súa forma orgánica.

É importante dicir que a reacción pode acontecer tanto con dióxido de carbono coma con osíxeno molecular (O2). Cando o osíxeno é absorbido, o proceso é parte da respiración celular, sen absorción de carbono. Algunhas plantas (arredor do 5% das plantas existentes na Terra), utilizan un proceso intermedio e máis selectivo para a absorción do dióxido de carbono, evitando o contacto directo co osíxeno do ar típico do "proceso rubisco" (ás veces chamado C3), co proceso chamado C4 ou o CAM ("Crasulacean acid metabolism"). O C4 usa estruturas dentro da célula e un sistema bioquímico de transporte que envolve moléculas con 4 átomos de carbono (así o nome de C4). O CAM é usado por plantas en ambientes moi áridos, nos que os estomas só abren á noite, co fin de economizar auga, que se perdería por evaporación se estes ficasen abertos durante o dia. Así, á noite, absorben o dióxido de carbono en moléculas de 4 carbonos que fican almacenadas en vacúolos para seren utilizadas durante o día.

Os procesos C3, C4 e CAM teñen vantaxes e desvantaxes. O C3 é máis directo, empregando cerca de 18 ATP para fixar cada molécula de dióxido de carbono, mais necesita concentracións máis altas de dióxido de carbono e auga. O C4 require máis estruturas e máis enerxía (30 ATP), porén traballa con concentracións de dióxido de carbono máis baixas na atmosfera e é máis axeitado para ambientes secos. O CAM é usado en ambientes predominantemente áridos, mais fixa pouco dióxido de carbono, levando a taxas baixas do medre das plantas.

Existe aínda un cuarto proceso, chamado pirenoide, que é usado polas algas e plantas acuáticas Ceratophyllaceae.