A menor fábrica da natureza: o ciclo de Calvin – Cathy Symington
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0:07 - 0:09Você tem diante de si
uma uma grande tigela -
0:09 - 0:12de Carbon Crunchies dotados de energia.
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0:12 - 0:15Uma colherada. Duas. Três.
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0:15 - 0:18Logo você será tomada
pelo surto de energia -
0:18 - 0:20proveniente do seu alimento.
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0:20 - 0:23Mas como a energia
chegou até à sua tigela? -
0:23 - 0:26A energia existe sob a forma de açúcares
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0:26 - 0:28produzidos pela planta
da qual veio o seu cereal, -
0:28 - 0:30como o trigo ou o milho.
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0:30 - 0:33Como você pode ver, quimicamente,
o carbono é a coluna vertebral -
0:33 - 0:35e as plantas obtêm o suprimento de carbono
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0:35 - 0:39sob a forma de
dióxido de carbono, CO2, -
0:39 - 0:40a partir do ar que respiramos.
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0:40 - 0:43Mas de que forma a fábrica
de energia de uma planta -
0:43 - 0:45localizada no estroma do cloroplasto,
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0:45 - 0:48transforma um gás que contém
um carbono, como o CO2, -
0:48 - 0:52em um sólido com seis
carbonos, como a glicose? -
0:52 - 0:55Se você está pensando
na fotossíntese, acertou. -
0:55 - 0:58Mas a fotossíntese
é dividida em duas etapas. -
0:58 - 1:01A primeira, que armazena
a energia solar -
1:01 - 1:05sob a forma
de adenosina-trifostato, ou ATP. -
1:05 - 1:09A segunda, o ciclo de Calvin,
que captura o carbono -
1:09 - 1:11e o transforma em açúcar.
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1:11 - 1:13A segunda fase representa
uma das mais sustentáveis -
1:13 - 1:16linhas de produção da natureza.
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1:16 - 1:20Bem-vindo à mais minúscula
fábrica do mundo. -
1:20 - 1:22As matérias-primas?
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1:22 - 1:24Uma mistura de moléculas
de CO2 existente no ar, -
1:24 - 1:26com moléculas pré-montadas,
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1:26 - 1:30chamadas ribulose-bifosfato, ou RuBP,
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1:30 - 1:32cada molécula com cinco carbonos.
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1:32 - 1:36O iniciador? Uma enzima diligente,
chamada rubisco, -
1:36 - 1:40que encaixa um átomo de carbono
de uma molécula de CO2 -
1:40 - 1:42em uma cadeia de RuBP
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1:42 - 1:45e constrói uma sequência inicial
com seis carbonos. -
1:45 - 1:48Esta rapidamente divide-se
em duas cadeiras menores, -
1:48 - 1:50cada qual com três átomos de carbono,
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1:50 - 1:54chamadas fosfogliceratos,
abreviadas por PGAs. -
1:54 - 1:58Entram em cena o ATP
e outra substância química chamada -
1:58 - 2:02nicotinamida-adenina-dinucleotídeo-fosfato,
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2:02 - 2:05ou simplesmente NADPH.
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2:05 - 2:08ATP, que funciona como um lubrificante,
fornece energia, -
2:08 - 2:14enquanto o NADPH prende um átomo
de hidrogênio a cada cadeia de PGA, -
2:14 - 2:15transformando-as
em moléculas chamadas -
2:15 - 2:20gliceraleído-3-fosfatos, ou G3Ps.
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2:20 - 2:23A glicose requer seis carbonos
para ser produzida, -
2:23 - 2:25feita por duas moléculas G3P,
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2:25 - 2:28que, por sinal, totalizam seis carbonos.
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2:28 - 2:31Portanto, o açúcar acabou
de ser fabricado, certo? -
2:31 - 2:33Ainda não.
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2:33 - 2:36O ciclo de Calvin funciona como
uma linha de produção sustentável, -
2:36 - 2:38ou seja, as RuBPs originais
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2:38 - 2:40lá do início,
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2:40 - 2:43precisam ser recriadas
reaproveitando materiais -
2:43 - 2:44de dentro do próprio ciclo.
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2:44 - 2:47Mas cada RuBP precisa de cinco carbonos
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2:47 - 2:50e fabricar a glicose usa um total de seis.
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2:50 - 2:51A conta não fecha.
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2:51 - 2:54A solução está em um fato fenomenal.
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2:54 - 2:57Enquanto estivemos focados nesta
única linha de produção, -
2:57 - 3:01cinco outras funcionavam
simultaneamente. -
3:01 - 3:04Com seis correias transportadoras
movimentando-se em sincronia, -
3:04 - 3:06não acontece de apenas
um carbono ser ligado -
3:06 - 3:07a uma cadeia de RuBP,
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3:07 - 3:12mas seis carbonos se unem a seis RuBPs.
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3:12 - 3:15Isto cria 12 cadeias de G3P,
em vez de duas; -
3:15 - 3:19isto é, existe um total
de 36 átomos de carbono: -
3:19 - 3:21o número exato e necessário
para fabricar o açúcar -
3:21 - 3:24e reconstruir as RuBPs.
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3:24 - 3:27Das 12 G3P reunidas,
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3:27 - 3:29duas são retiradas para formar
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3:29 - 3:32a cadeia de glicose, com seis
átomos carbonos e rica em energia, -
3:32 - 3:36aquela que revigorou você
no café da manhã. Sucesso! -
3:36 - 3:38Voltemos à linha de produção.
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3:38 - 3:40Os subprodutos da fabricação do açúcar
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3:40 - 3:44são rapidamente arranjados
para recriar seis RuBPs. -
3:44 - 3:47Isto exige 30 carbonos,
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3:47 - 3:51o número exato contido
nas 10 G3Ps que restaram. -
3:51 - 3:54Agora ocorre um mistura
de moléculas e encaixes. -
3:54 - 3:56Duas das G3Ps são soldadas
e formam uma única molécula -
3:56 - 3:59que contém uma sequência
com seis carbonos. -
3:59 - 4:03Adicionando uma terceira G3P,
constrói-se uma cadeia com nove carbonos. -
4:03 - 4:06A primeira RuBP, feita de cinco carbonos,
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4:06 - 4:08é criada a partir desta,
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4:08 - 4:10deixando quatro carbonos.
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4:10 - 4:11Mas não há desperdícios.
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4:11 - 4:14Os quatro carbonos são adcionados
a uma quarta molécula G3P, -
4:14 - 4:16originando uma cadeia com sete carbonos.
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4:16 - 4:19Adicionada a uma quinta molécula de G3P,
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4:19 - 4:21cria-se uma cadeia com dez carbonos,
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4:21 - 4:24o suficiente para produzir
mais duas RuPBs. -
4:24 - 4:27Tendo recriado três RuPBs completas,
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4:27 - 4:29a partir de cinco das dez G3Ps,
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4:29 - 4:31basta duplicar este processo
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4:31 - 4:34e recriaremos as seis cadeias de RuPB
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4:34 - 4:37necessárias para recomeçar o ciclo.
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4:37 - 4:39Assim, o ciclo de Calvin
gera o número exato -
4:39 - 4:41de elementos e processos
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4:41 - 4:43necessários para manter
esta linha de produção bioquímica -
4:43 - 4:45funcionando para sempre.
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4:45 - 4:47Ele é apenas um das centenas de ciclos
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4:47 - 4:49presentes na natureza.
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4:49 - 4:50Por que tantos?
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4:50 - 4:53Porque se os processos de produção
biológica fossem lineares, -
4:53 - 4:56eles não seriam tão eficientes
ou bem-sucedidos -
4:56 - 4:58em usar energia para produzir materiais
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4:58 - 5:01dos quais a natureza depende,
como o açúcar. -
5:01 - 5:03Os ciclos criam
circuitos vitais de realimentação -
5:03 - 5:07que, repetitivamente, reutilizam
e recriam ingredientes, -
5:07 - 5:09construindo o quanto for possível,
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5:09 - 5:11aproveitando os recursos
disponíveis do planeta, -
5:11 - 5:13como o açúcar,
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5:13 - 5:15produzido pelo uso
da luz solar e do carbono, -
5:15 - 5:17convertido pelas fábricas vegetais
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5:17 - 5:19na energia que revigora você
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5:19 - 5:22e mantém os ciclos
girando em sua própria vida.
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- A menor fábrica da natureza: o ciclo de Calvin – Cathy Symington
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Assista à aula completa: http://ed.ted.com/lessons/nature-s-smallest-factory-the-calvin-cycle-cathy-symington
Uma generosa tigela de cereais fornece-lhe energia para começar o dia. Como exatamente tal energia chega à sua tigela? Tudo começa com a fotossíntese, o processo que converte o ar que respiramos na glicose, rica em energia. Cathy Symington detalha a segunda fase da fotossíntese, de alta eficiência, chamada de ciclo de Calvin, que transforma o dióxido de carbono por meio de uma inteligente matemática de mistura e encaixes.
Aula por Cathy Symington, animação porFlaming Medusa Studios Inc.
- Video Language:
- English
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