As plantas C4 são assim denominadas por apresentarem um modo alternativo de fixação de carbono que antecede o ciclo de Calvin, diferente da maioria das plantas que apresenta a via C3. Nas C4 se forma um composto de quatro carbonos como primeiro produto. As células do mesófilo de uma planta C4 transportam o CO2 para as células da bainha, mantendo a concentração de CO2 nestas células suficientemente elevada para que a rubisco, enzima do ciclo de Calvin, se ligue preferencialmente ao dióxido de carbono. Dessa forma, a fotossíntese C4 gasta energia do ATP para minimizar a fotorrespiração e aumentar a produção de açúcar. (Fonte: CAMPBELL, N. Biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. Adaptado) A via C4 é especialmente vantajosa em regiões:
- A)quentes, com intensa luminosidade, em que os estômatos ficam totalmente abertos durante o dia. Um exemplo de planta C4 é o abacaxizeiro;
Errada: o abacaxizeiro é uma planta CAM, e não C4, além de a descrição de estômatos totalmente abertos no calor não combinar com a lógica de economia de água.
- B)frias, com baixa luminosidade, em que os estômatos ficam totalmente abertos durante o dia. Um exemplo de planta C4 é o arroz;
Errada: arroz é planta C3, e plantas C4 não são típicas de ambientes frios e de baixa luminosidade.
- C)quentes, com baixa luminosidade, em que os estômatos ficam parcialmente fechados durante o dia. Um exemplo de planta C4 é o trigo;
Errada: trigo é planta C3, e baixa luminosidade não favorece a via C4, que é mais vantajosa em calor e luz intensa.
- D)frias, com intensa luminosidade, em que os estômatos ficam parcialmente abertos durante o dia. Um exemplo de planta C4 é a soja;
Errada: soja é planta C3, e a combinação de frio com estômatos parcialmente abertos não caracteriza a principal vantagem da via C4.
- E)quentes, com intensa luminosidade, em que os estômatos ficam parcialmente fechados durante o dia. Um exemplo de planta C4 é a cana-de-açúcar.
Certa: a cana-de-açúcar é um exemplo clássico de planta C4 e essa via é favorecida em ambientes quentes e muito iluminados, com estômatos parcialmente fechados para reduzir perda de água.
Gabarito: E
As plantas C4 têm uma estratégia bem esperta para lidar com calor e muita luz. Em vez de deixar o CO2 entrar e já cair direto no ciclo de Calvin, elas primeiro o capturam em uma molécula de 4 carbonos e depois o entregam para as células da bainha, onde a concentração de CO2 fica alta. Isso reduz bastante a fotorrespiração, que é aquele “desvio chato” em que a rubisco acaba trabalhando mal quando o clima esquenta e o estômato fecha um pouco. Essa adaptação faz muito sentido em regiões quentes e bem iluminadas, porque nessas condições a perda de água seria grande. Então a planta costuma manter os estômatos parcialmente fechados durante o dia, economizando água sem perder tanto rendimento fotossintético. O preço é gastar um pouco mais de ATP, mas o ganho em eficiência compensa. É aquela lógica de investir energia para evitar prejuízo maior. O gabarito E está correto porque a cana-de-açúcar é um exemplo clássico de planta C4, e o enunciado descreve exatamente o ambiente em que essa via é vantajosa: quente, com intensa luminosidade e com estômatos parcialmente fechados. Nessas condições, a via C4 ajuda a concentrar CO2 e a minimizar a fotorrespiração. Vale lembrar: arroz e trigo são exemplos típicos de plantas C3, enquanto o metabolismo C4 aparece com frequência em espécies adaptadas a calor e alta insolação. A banca costuma cobrar essa associação direta entre clima, abertura estomática e tipo de fotossíntese.