Como se a tarefa de explicar os detalhes do 'normal' C₃ Ciclo de Calvin da fotossíntese (P/S) para nossos alunos não é difícil o suficiente, também precisamos avaliá-los de C₄ P / S  – com sua separação espacial do CO inicial₂ fixação em ácidos orgânicos nas células do mesofilo e sua subsequente liberação e refixação via enzima rubisco (ribulose-1,5-bifosfato carboxilase/oxigenase)  no ciclo fotossintético de Calvin apropriado dentro células da bainha do feixePor mais desafiador e difícil que seja, a natureza sempre tem que ir além e estragar tudo. Assim, o reconhecimento, no final do milênio, de uma variante deste C₄ P/S em que CO inicial₂ fixação em ácidos de 4 carbonos e sua subsequente liberação e refixação no Ciclo de Calvin de C₃ P/S ocorre dentro de uma única célula é meio indesejável (por mais fascinante que seja!). Bem, de qualquer maneira, existe – em plantas superiores como Suaeda (Borszczovia) aralocaspica, Bienertia cycloptera, B. sinuspersici e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. b. kavirense, todos na família Chenopodiaceae (agora dentro da AmaranthaceaeEntão precisamos superar isso e tentar entender. E é isso que Samantha Stutz et ai. têm feito isso. Embora essas plantas realizem a separação espacial dos dois CO₂ eventos de fixação dentro de uma única célula do mesofilo, eles o fazem usando dois cloroplastos distintos – dimórficos. Já se sabe que a luz é necessária para o desenvolvimento dos cloroplastos dimórficos em cotilédones em B. aralocaspica. No escuro, eles têm apenas um único tipo de plastídio estrutural (que expressa Rubisco): a luz induz a formação de cloroplastos dimórficos a partir do pool de plastídio único, e a polarização estrutural leva ao C unicelular₄ síndromeO objetivo de Stutz et alO estudo de . foi determinar como o crescimento sob limitado a luz afeta a estrutura foliar, a bioquímica e a eficiência do CO unicelular₂- Mecanismo de concentração. No geral, a equipe descobriu que a célula C totalmente desenvolvida₄ sistema em B. sinuspersici é robusto quando cultivado sob 'luz moderada'. Para onde esse tipo de trabalho pode estar indo? Bem, embora seja interessante por si só – a pura busca do conhecimento – também tem uma dimensão mais aplicada. Central para toda essa biologia e bioquímica fotossintética unicelular é o conceito de CCM, mecanismos de concentração de carbono, em que os níveis de CO₂ aumentam nas imediações da Rubisco de forma a favorecer a fotossíntese – CO₂-fixação - sobre fotorrespiração (o chamado C₂ fotossíntese) que usa O₂ como substrato e conseqüentemente reduz a eficiência fotossintética. Bem, em tentativas de replicar parte da maior eficiência fotossintética de C₄ plantas (em grande parte em virtude de seus diversos CCMs...), uma noção atraente é projetar várias formas de CCM em C₃ plantas de colheitaEssa abordagem é exemplificada no trabalho de Mitsue Miyao et al., onde tentaram explorar enzimas do C facultativo₄ planta aquática Hydrilla verticillata (que se envolve em célula única C₄ P/S) para converter o arroz de seu típico C₃ P/S em uma única célula C₄ fotossintetizador. Embora não tenham alcançado seu objetivo (e é bom saber que resultados 'negativos' ainda podem ser publicados!), seu artigo é um relato interessante e emocionante das lições aprendidas neste trabalho. À medida que continuamos nossa busca por esse impulso indescritível no rendimento fotossintético, sem dúvida continuaremos a explorar qualquer variante bioquímica do tema fotossintético que a natureza exibe. O que levanta a questão: quantas variantes existem entre as 325,000 espécies de plantas com flores (para não falar de todas as algas e outros membros do reino vegetal)? Parece que precisamos de mais anatomistas de plantas, bioquímicos de plantas, fisiologistas de plantas – bem como taxonomistas de plantas (veja meu último post neste blog) – afinal!

* Esse é o C₄ P/S em oposição a CAM (metabolismo do ácido crassuláceo), que também é uma versão de C₄ P/S, mas que envolve temporal separação dos mesmos dois eventos de fixação de carbono em plantas como abacaxi, cactos e agave. No entanto, CAM quase nunca é referido como C₄ P/S porque o todo-poderoso lobby Zea Supremacy se apropriou do termo para isso espacialmente separado C₄ versão encontrada em plantas como o milho… mas não me fale sobre isso!

[Curiosamente, e além de seus cloroplastos dimórficos, Suaeda aralocaspica tem dimorfismo SEEDS, que exibem diferenças distintas nas características de dormência e germinação. Agora, eles dizem que as coisas vêm em três, então qual é o terceiro dimorfismo dessa espécie icônica…? – Ed.]