SEW - lern-soft-projekt
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3.2.2.3. spezielle Formen der Cohlenstoff-Assimilation<br />
Die "normalen" Pflanzen haben ein großes Problem. Zu Mittagszeit ist beste Gelegenheit für<br />
die Photosynthese. Leider steht ihnen das Cohlendioxid steht ihnen nur dann zur Verfügung,<br />
wenn die Spaltöffnungen geöffnet sind. Dies ist aber zur Mittagszeit – wegen der großen<br />
Verdunstung – nur selten möglich. Das wenige nachströmende Wasser reicht nicht aus, um<br />
in den Schließzellen einen ausreichenden Tugor aufzubauen.<br />
Cohlendioxid wird also immer gerade dann knapp, wenn er am Besten genutzt werden könnte.<br />
Viele tropische Pflanzen haben einen veränderten Mechanismus zur CO 2 -Bindung entwickelt,<br />
der genau dieses Problem löst. Zu diesen Pflanzen gehören Mais, Hirse und Zuckerrohr.<br />
Die meisten Vertreter kommen aus der Familie der (Süß-)Gräser (f ) Poaceae gefolgt von den Seggen (g )<br />
Carex aus der (f ) Cyperaceae (Sauergräser). Einen leicht abgewandelten – aber chemisch ähnlichen – Mechanismus<br />
beobachtet man bei 25 weiteren Familien von denen die meisten Vertreter bei den Sukkulenten ((f ) Cactaceae)<br />
und Bromeliengewächsen ((f ) Bromeliaceae) gefunden wurden.<br />
Der Metabolismus<br />
ist zweigeteilt.<br />
Ein Teil läuft<br />
ab, wenn genug<br />
CO 2 aufgenommen<br />
werden<br />
kann (Gasaustausch<br />
also möglich<br />
ist). Cohlendioxid<br />
wird chemisch<br />
gebunden und<br />
gespeichert. Der<br />
zweite Teil wird<br />
dann realisiert,<br />
wenn CO 2 in<br />
gasförmiger<br />
Form knapp wird<br />
(der Gasaustausch<br />
also (z.B. wegen<br />
Wassermangel) behindert<br />
ist).<br />
Die Stoffwechselwege wurden von den australischen Biochemikern HATCH und SLACK aufgedeckt<br />
und nach ihnen benannt (HATCH-SLACK-Zyklus).<br />
CO 2 -Bindung<br />
Cohlendioxid wird an<br />
den C 3 -Körper Phosphoenol-Brenztraubensäure<br />
(Phosphoenol-<br />
BTS, ) gebunden. Dieser<br />
Vorgang findet am<br />
Enzym Phosphoenolpyrovat-Carboxylase<br />
statt.<br />
Es entsteht Oxalessigsäure (Oxalacetat, ). Die Oxalessigsäure ist ein C 4 -Körper und der erste<br />
Stoff im Zyklus. Bei den "normalen" Pflanzen ist der erste fassbare Stoff bei der CO 2 -<br />
Fixierung (CALVIN-Zyklus) ein C 3 -Körper (Glycerolsäure).<br />
- 188 - (c,p) 2008 lsp: dre
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