O que é fotorrespiração? Qual é o efeito bioquímico de prevenir a fotorrespiração?

A fotorrespiração diz respeito ao processo em que há absorção de luz associada à liberação de CO2. O termo fotorrespiração significa ainda, que os tecidos fotossintéticos liberam CO2 com maior intensidade na luz do que no escuro, considerando que o processo de respiração (glicólise, ciclo de Krebs e transporte de elétrons) ocorre tanto no período iluminado como no escuro.

A enzima rubisco apresenta-se ativa no tecido fotossintético sob duas formas, uma forma carboxilativa (carboxilase) e uma forma oxigenativa (oxigenase), onde CO2 e O2 competem pelo mesmo sítio da enzima. Diante deste fato, pode-se verificar uma inibição competitiva desses dois gases na fotossíntese, onde o oxigênio se apresenta como inibidor da fotossíntese.

A associação entre a fotossíntese e fotorrespiração foi definitivamente esclarecida com a descrição do processo de oxigenação da RuBP pela Rubisco, concluindo que a relação entre as duas atividades dependia da relação CO2/O2 (condições atmosféricas normais, CO2 = 0,03% e O2 = 21%)ou seja, a inibição da fotossíntese pelo O2 cresce a medida que a concentração de CO2 no ambiente diminui, por esta condição favorecer a atividade oxigenase da rubisco. Em condições atmosféricas normais, a relação entre as duas atividades é de aproximadamente 70:30. Desta competição, decorre uma diminuição da fotossíntese líquida, o que resulta num decréscimo de produtividade nas plantas C3.

O ponto chave do processo está ligado à enzima rubisco presente nos cloroplastos. Ela pode promover a reação da RuBP tanto com o CO2 (função carboxilase) quanto com o O2 (função oxigenase). Quando a concentração de CO2 for baixa e alta de O2, a molécula de O2 não só compete com o CO2, como pode substituí-lo. Como resultado, as duas moléculas de RuBP tornam-se oxigenadas formando duas moléculas de ácido fosfoglicólico (2x2C = 4C) e duas moléculas de 3-PGA (2x3C = 6C) ao invés de quatro, que normalmente seriam formadas na caboxilação.