Novo estudo mostra que o mecanismo de captura do ferro pelas plantas evoluiu pelo menos duas vezes de modo independente

Ilustração: Julia Jabur

Por Luiz Eduardo Del Bem

Vivemos num planeta dominado por plantas: cerca de 80% de toda matéria viva existente no globo consiste numa planta terrestre. E pensar que a biomassa de todas as outras formas de vida atingem em torno de um quarto disso! Mas as relações ecológicas na Terra seriam radicalmente diferentes não fosse a capacidade desses organismos de capturar dióxido de carbono do ar e transformá-lo em açúcares. Para tanto, eles utilizam luz solar e água por meio da fotossíntese, um mecanismo capaz de transformar e acumular a energia contida na luz que viaja do Sol até a superfície da Terra, na forma de energia química. É fácil compreender a importância desse fenômeno quando até os movimentos dos dedos que digitam este texto dependem dessa energia. 

A ubiquidade da fotossíntese, no entanto, esconde a complexidade molecular por trás do fenômeno, pois nem só de água, luz e dióxido de carbono vive uma planta. O elemento químico ferro, por exemplo, não só é essencial para as reações bioquímicas que produzem a clorofila — molécula responsável por absorver a energia solar na forma de fótons — como também é indispensável na cadeia de transporte dos elétrons retirados das moléculas de água durante o processo. O fluxo desses elétrons nos cloroplastos — organela onde ocorre a fotossíntese — é a fonte de energia que abastece a captura de carbono do ar, e por isso os mecanismos que plantas e algas utilizam para obter ferro do meio ambiente são imprescindíveis para a fotossíntese.

Se por um lado o ferro é o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre e o primeiro em termos de massa, responsável por quase um terço de todo o planeta, a sua biodisponibilidade para as raízes das plantas é bastante limitada. Isso acontece porque o pH do solo e o seu teor de oxigênio ditam a forma química em que o ferro se encontra. Em solos alcalinos (pH alto) e oxigenados, o ferro é rapidamente oxidado e convertido em óxidos férricos insolúveis. Em solos ácidos (pH baixo), ele pode se libertar desses óxidos e se tornar mais solúvel, podendo ser capturado pelas raízes. Plantas terrestres possuem proteínas que, ao bombear prótons para fora das células, abaixam o pH em torno das raízes, o que lhes permite absorver a forma solúvel do ferro por meio da proteína transportadora IRT1, descoberta nos anos 1990. Na década seguinte, percebeu-se que algas verdes também utilizavam uma proteína desse tipo para transportar ferro do ambiente para dentro das células.

Leia o texto completo no blog Ciência Fundamental, na Folha de S.Paulo.