sábado, 18 de noviembre de 2023

Rubisco


Las enzimas son grandes moléculas que contiene una célula. ¿Su tarea? Conseguir que las reacciones bioquímicas transcurran. Me voy a fijar en una enzima concreta, quizá la más abundante de toda la biosfera. Se trata de la que fija el dióxido de carbono atmosférico a las células vegetales. Sin ella las plantas no podrían sintetizar los azúcares, grasas y proteínas, moléculas construidas con átomos de carbono; y sin plantas no podríamos existir los animales, que nos alimentamos de ellas. 
La rubisco une al dióxido de carbono del aire, que previamente se ha disuelto en el agua, con una molécula de cinco carbonos que contiene la célula. Una serie de reacciones bioquímicas transforman al producto en glucosa; no es gratis -energéticamente hablando- la reacción pues para hacerla es necesario consumir energía -tres moléculas de ATP, expresado en jerga técnica— para pegar un único carbono. 
La rubisco, que efectúa la unión, es una de las enzimas más ineficientes de la naturaleza, tanto lo es que, para fijar el dióxido de carbono en la cantidad requerida para satisfacer las síntesis necesarias para mantener la vida célular, la mitad de las proteínas solubles que contienen los cloroplastos -los cubículos celulares donde se efectúa la fijación del carbono- son enzimas rubisco ¡nada menos!
Existe un proceso en las plantas que, al igual que la respiración, consume oxígeno y produce dióxido de carbono; se trata de la fotorrespiración; fenómeno que se produce debido a la falta de especificidad de la rubisco, que opera tanto con el dióxido de carbono como con el oxígeno molecular: la competencia entre ambas moléculas supone un inconveniente para la célula puesto que, cuando la enzima trabaja con el oxígeno, además de gastar inútilmente energía, libera parte del dióxido de carbono fijado previamente; en concreto, para sintetizar una molécula de glucosa, que tiene seis átomos de carbono, requiere fijar nueve carbonos. ¡Que ya es mucho desperdiciar! 
Especulemos. Si se modificase genéticamente la rubisco; para que su velocidad de ejecución, extraordinariamente pequeña, fuese comparable a la de otros enzimas, cientos o miles de veces superior, y para que se volviese más selectiva para el dióxido de carbono (y desdeñase al oxígeno): aumentaría la fotosíntesis de biomoléculas en el planeta y, suponemos, disminuiría la cantidad de dióxido de carbono atmosférico. ¡Atención! Los químicos ya han hecho modificaciones en otras rutas bioquímicas y… ¡nada ha sucedido!. El control de las rutas metabólicas es más complicado de lo que parece. 

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