Você tem diante de si uma uma grande tigela
de Carbon Crunchies dotados de energia.
Uma colherada. Duas. Três.
Logo você será tomada pelo surto de energia
proveniente do seu alimento.
Mas como a energia chegou até à sua tigela?
A energia existe sob a forma de açúcares
produzidos pela planta da qual veio o seu cereal,
como o trigo ou o milho.
Como você pode ver, quimicamente, o carbono é a coluna vertebral
e as plantas obtêm o suprimento de carbono
sob a forma de dióxido de carbono, CO2,
a partir do ar que respiramos.
Mas de que forma a fábrica de energia de uma planta
localizada no estroma do cloroplasto,
transforma um gás que contém um carbono, como o CO2,
em um sólido com seis carbonos, como a glicose?
Se você está pensando na fotossíntese, acertou.
Mas a fotossíntese é dividida em duas etapas.
A primeira, que armazena a energia solar
sob a forma de adenosina-trifostato, ou ATP.
A segunda, o ciclo de Calvin, que captura o carbono
e o transforma em açúcar.
A segunda fase representa uma das mais sustentáveis
linhas de produção da natureza.
Bem-vindo à mais minúscula fábrica do mundo.
As matérias-primas?
Uma mistura de moléculas de CO2 existente no ar,
com moléculas pré-montadas,
chamadas ribulose-bifosfato, ou RuBP,
cada molécula com cinco carbonos.
O iniciador? Uma enzima diligente, chamada rubisco,
que encaixa um átomo de carbono de uma molécula de CO2
em uma cadeia de RuBP
e constrói uma sequência inicial com seis carbonos.
Esta rapidamente divide-se em duas cadeiras menores,
cada qual com três átomos de carbono,
chamadas fosfogliceratos, abreviadas por PGAs.
Entram em cena o ATP e outra substância química chamada
nicotinamida-adenina-dinucleotídeo-fosfato,
ou simplesmente NADPH.
ATP, que funciona como um lubrificante, fornece energia,
enquanto o NADPH prende um átomo de hidrogênio a cada cadeia de PGA,
transformando-as em moléculas chamadas
gliceraleído-3-fosfatos, ou G3Ps.
A glicose requer seis carbonos para ser produzida,
feita por duas moléculas G3P,
que, por sinal, totalizam seis carbonos.
Portanto, o açúcar acabou de ser fabricado, certo?
Ainda não.
O ciclo de Calvin funciona como uma linha de produção sustentável,
ou seja, as RuBPs originais
lá do início,
precisam ser recriadas reaproveitando materiais
de dentro do próprio ciclo.
Mas cada RuBP precisa de cinco carbonos
e fabricar a glicose usa um total de seis.
A conta não fecha.
A solução está em um fato fenomenal.
Enquanto estivemos focados nesta única linha de produção,
cinco outras funcionavam simultaneamente.
Com seis correias transportadoras movimentando-se em sincronia,
não acontece de apenas um carbono ser ligado
a uma cadeia de RuBP,
mas seis carbonos se unem a seis RuBPs.
Isto cria 12 cadeias de G3P, em vez de duas;
isto é, existe um total de 36 átomos de carbono:
o número exato e necessário para fabricar o açúcar
e reconstruir as RuBPs.
Das 12 G3P reunidas,
duas são retiradas para formar
a cadeia de glicose, com seis átomos carbonos e rica em energia,
aquela que revigorou você no café da manhã. Sucesso!
Voltemos à linha de produção.
Os subprodutos da fabricação do açúcar
são rapidamente arranjados para recriar seis RuBPs.
Isto exige 30 carbonos,
o número exato contido nas 10 G3Ps que restaram.
Agora ocorre um mistura de moléculas e encaixes.
Duas das G3Ps são soldadas e formam uma única molécula
que contém uma sequência com seis carbonos.
Adicionando uma terceira G3P, constrói-se uma cadeia com nove carbonos.
A primeira RuBP, feita de cinco carbonos,
é criada a partir desta,
deixando quatro carbonos.
Mas não há desperdícios.
Os quatro carbonos são adcionados a uma quarta molécula G3P,
originando uma cadeia com sete carbonos.
Adicionada a uma quinta molécula de G3P,
cria-se uma cadeia com dez carbonos,
o suficiente para produzir mais duas RuPBs.
Tendo recriado três RuPBs completas,
a partir de cinco das dez G3Ps,
basta duplicar este processo
e recriaremos as seis cadeias de RuPB
necessárias para recomeçar o ciclo.
Assim, o ciclo de Calvin gera o número exato
de elementos e processos
necessários para manter esta linha de produção bioquímica
funcionando para sempre.
Ele é apenas um das centenas de ciclos
presentes na natureza.
Por que tantos?
Porque se os processos de produção biológica fossem lineares,
eles não seriam tão eficientes ou bem-sucedidos
em usar energia para produzir materiais
dos quais a natureza depende, como o açúcar.
Os ciclos criam circuitos vitais de realimentação
que, repetitivamente, reutilizam e recriam ingredientes,
construindo o quanto for possível,
aproveitando os recursos disponíveis do planeta,
como o açúcar,
produzido pelo uso da luz solar e do carbono,
convertido pelas fábricas vegetais
na energia que revigora você
e mantém os ciclos girando em sua própria vida.