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Esta é a página do laboratório do Dr. Carlos Hotta, do Departamento de Bioquímica, Instituto de Química, Universidade de São Paulo.

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Sobre o blog

Quando criança, eu sonhava estudar dinossauros. Hoje em dia tenho outros sonhos mas ainda tenho brontossauros no meu jardim. Por Carlos Hotta.

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Este é o blog do Laboratório de Fisiologia Molecular de Plantas gerenciado por Carlos Hotta.

Em projetos, temos uma descrição geral dos projetos do laboratório.

Em vagas, temos algumas das oportunidades que estamos oferecendo.

Em publicações, temos o histórico de trabalhos publicados. 

Em contato, temos detalhes de como entrar em contato conosco.

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Segunda-feira
Nov262018

O estranho caso da água que sumiu da fotossíntese

Procure no google por “fórmula geral da fotossíntese”e você deverá ver que a maioria se parece com isso:

6 CO2 + 12 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O (reação 1)

que nos diz que a fotossíntese produz glicose e oxigênio a partir de gás carbônico e água usando energia da luz.
 
Um detalhe curioso é que esta equação geral mostra que este processo consome H2O, mas também produz H2O. E eu decidir perguntar aos alunos por que escrevemos a equação assim, e não algo simplificado como:

6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 (reação 2)

O que eu não sabia é que eu cairia em um poço sem fundo que muitos livros, mesmos os mais avançados, escondem.



Bom, a resposta que eu esperava é a seguinte: durante o processo da fotossíntese, o oxigênio é produzido a partir da quebra das moléculas de água. Se utilizássemos a reação mais simples (reação 2), haveria a impressão que o oxigênio do gás carbônico também seria separado. Uma maneira de se representar isto de forma didática é marcar este oxigênio na reação:

 6 CO2 + 12 H2O* -> C6H12O6 + 6 O*2 + 6 H2O (reação 3)
 
Perfeito. Mas daí os alunos perguntaram: onde são produzidas as seis moléculas de água no fim das reações 1 e 3? E eu…


…não sabia a resposta. E eu consultei o Google, e não achei a resposta (bom, achei esta resposta muito boa que diz que o oxigênio se perde na forma de fosfato, mas não entendi o que ele queria dizer com isso). E consultei os livros, e não achei a resposta. Se você olhar os esquemas representando a fotossíntese, não há um local onde há uma clara formação de água!!! E, se considerarmos hidrogênios e oxigênios separadamente, eu até sei onde esconder os hidrogênios extras, mas e o oxigênio? Alguém está desviando 6 átomos de oxigênio da reação!

Bom, eu pensei. Deve haver a formação de água em algum local do Ciclo de Calvin-Benson mas isto não deve estar indicado. Assim, consumido pela curiosidade, comecei a contar os oxigênios das moléculas do Ciclo de Calvin-Benson do Voet e Voet (4a ed.).

“Na reação da catalisada pela RuBisCO, os 11 oxigênio da ribulose 1,5-bisfosfato mais dois de CO2 resultam em duas moléculas com… 7 oxigênios?????”



Agora, não só esta reação não produz a água ou o oxigênio escondido, mas há o aparecimento de um oxigênio do nada!

Na verdade, este problema é explicado pelo fato da RuBisCO usar água para se quebrar uma molécula de seis C em duas moléculas de 3C. Por algum motivo, muitos livros simplesmente omitem este fato.

Resolvido este percalço, passei a contar os oxigênios nas demais reações. Uma dificuldade é que reação de fosforilação/desforforilação geralmente enmvolvem três oxigênios ao mesmo tempo, mas isto nem sempre é indicado. Após contabilizar os oxigênios de 14 moléculas diferentes em treze reações cheguei ao veredicto: das três reações onde fosfato inorgânico é produzido (Pi), em uma deles, ao invés de três oxigênios saírem com o átomo de fósforo, este átomo carrega 4 oxigênios! E assim, discretamente, aparecem os 6 oxigênios faltantes da reação.

Após checar outros esquemas, verifiquei que este Pi sempre sai com 4 oxigênios mesmo, não foi um jeitinho dado pelos Voet. A próxima pergunta é: por quê esta reação faz isso?

A resposta é que as enzimas envolvidas em desfosforilação geralmente são kinases/fosfatases e esta enzima é uma desidrogenase (a gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase). Assim, o resultado da reação é a redução do 1,3-bisfosfoglicerato causada pelo NADPH e a perda de um átomo extra de oxigênio.

Assim, podemos conluir que metade dos oxigênios do CO2 acabam fixados em carboidratos e a outra metade é perdida via fosfatos (estranhamente, era o que o link acima tjá tinha me dito e eu não tinha entendido). CONCLUINDO: as 6 moléculas de água representadas na equação geral da fotossíntese são apenas um grande tapete para onde os autores varrem uma história bem mais longa e mais difícil de se resumir.   

Terça-feira
Jul032018

"Divulgação Científica na Internet"

Neste segundo semestre será oferecida a disciplina “Divulgação Científica na Internet”, de 4 créditos, às sextas-feiras das 9-11hs do dia 17/8 ao 30/11.

O objetivo da disciplina é discutir e produzir conteúdo de Divulgação Científica utilizando a Internet. Contaremos com palestras dos principais divulgadores de Ciência na Internet. Entre os tópicos a serem abordados, temos: O uso das redes sociais para se divulgar Ciências. Pesquisa em Divulgação Científica. Jornalismo Científico. Storytelling em Divulgação Científica. Podcasts. Videocasts.

No momento a disciplina não está acessível no Janus, ela deverá ser feita via formulário depois do período de matrículas. Se você está interessado em receber um email avisando, preencha o formulário deste link.

Quinta-feira
Jan182018

Teses submetidas

Nas ultimas semanas Gustavo Chaves  e Cícero Alves Lima submeteram suas teses. Ambos estão no laboratório desde 2013. Em breve teremos suas defesas.

Quinta-feira
Dez212017

Selecionados pelo Serrapilheira!

O Instituto Serrapilheira, instituição privada destinada ao financiamento da Ciência no país, divulgou o resultado da sua primeira chamada. Para a nossa grata surpresa, fomos selecionados! Esta chamada foi destinada a pesquisadores com menos de 10 anos de doutorado, critério em que passei raspando. A nossa ideia é procurar evidências de que o relógio biológico se alterou durante o processo de melhoramento da cana-de-açúcar. Uma das vantagens desta chamada é a flexibilidade nos gastos e uma nova proposta de acompanhamento dos projetos. A ver.

Anúncio dos resultados pela Serrapilheira

Reportagem da Folha

Terça-feira
Nov212017

Relógios Biológicos no Dragões de Garagem

Recentemente tive a oportunidade de participar do melhor podcast de Ciências do Brasil, o Dragões de Garagem. Neste episódio, discutimos muito sobre o funcionamento do relógio biológico e sua relação com o nosso sono.