SEW - lern-soft-projekt
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Die Biochemiker unterscheiden deshalb die C 4 -Pflanzen von den "normalen" C 3 - Pflanzen. Unter Verbrauch von + NADPH 2 (aus den Lichtreaktionen) wird die Oxalessigsäure an einem Malat-Enzym zu Apfelsäure (Malat, 2- Hydroxybernsteinsäure) umgesetzt. Die Apfelsäure ist gut speicherbar und wir z.B. in Vakuolen oder speziellen Zellen (Mesophyll-Zellen) zwischengelagert. Da Apfelsäure auch nur schwach sauer ist, verändert sie den ph-Wert zwar messbar, aber nicht so dramatisch, dass die Zellen darauf reagieren müsste. CO 2 -Freisetzung Wird nun CO 2 in Mangelsituationen gebraucht, wird die Apfelsäure zu Brenztraubensäure (BTS, Pyrovat) abgebaut. Es entsteht CO 2 in gelöster Form – was chemisch der Cohlensäure (H 2 CO 3 , Carbonat) entspricht. Das für die CO 2 - Fixirung gebrauchte NADPH 2 + wird nun wieder frei und steht für den nun folgenden CALVIN-Zyklus zur Verfügung. Regeneration des Akzeptors (Schließen des Zyklus) Die Brenztraubensäure muss bei Bedarf wieder in den Akzeptor Phosphoenol- Brenztraubensäure gewandelt werden. Hierzu ist Phosphorsäure für die Phosphorilierung und viel Energie – in Form von ATP – notwendig. Die etwas ungewöhnliche Reaktion (weil sie neben ATP auch noch mit Phosphorsäure arbeitet) wird von der Pyrovat-Phosphat-Dikinase katalysiert. Das ATP wir sogar bis auf seine energieärmste Stufe (AMP) dephosphoriliert. Das frisch gebildete Phosphoenol-BTS steht nun zur weiteren CO 2 -Fixierung zur Verfügung. Energetisch ist der C 4 -Weg zwar aufwändiger (30 statt 18 ATP pro Hexose), dies ist aber bei der reichlich vorhandenen Sonnenenergie in den Tropen und Subtropen kein Problem. - 189 - (c,p) 2008 lsp: dre
3.2.2.3.1. C 4 -Pflanzen Den gerade besprochenen HATCH-SLACK-Zyklus nutzen die sogenannten C 4 -Pflanzen auf ihre spezielle Weise. Sie trennen Regeneration und CO 2 -Bindung von der CO 2 -Freisetzung räumlich. Die CO 2 -Bindung findet in den Mesophyll-Zellen statt. Diese entsprechen den Schwamm- und Palisaden-Zellen der üblichen Laubblätter. Cohlendioxid kann durch weiträumige Interzellular in diese Zellen gelangen. Das CO 2 wird gebunden und als Apfelsäure vorgehalten. Die eigentliche CO 2 -Fixierung findet in sogenannten Leitbündelscheiden-Zellen statt. Sie umschließen als Schicht die reichlich vorhandenen Blattadern (Leitbündel). In den Leitbündelscheiden-Zellen gibt die Apfelsäure das CO 2 (CO 2 -Freisetzung im HATCH-SLACK-Zyklus) an den CALVIN- Zyklus ab. Typische Vertreter der C 4 -Pflanzen sind der Mais (a ) Zea mays und das Zuckerrohr (a ) Saccharum officinarum. Zuckerrohr Q: de.wikipedia.org (Esskay) Mais Q: de.wikipedia.org (Katjana) geerntetes Zuckerrohr Q: de.wikipedia.org (Rufino Uribe) Q: de.wikipedia.org () - 190 - (c,p) 2008 lsp: dre
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3.2.2.3.1. C 4 -Pflanzen<br />
Den gerade besprochenen HATCH-SLACK-Zyklus nutzen die<br />
sogenannten C 4 -Pflanzen auf ihre spezielle Weise. Sie trennen<br />
Regeneration und CO 2 -Bindung von der CO 2 -Freisetzung räumlich.<br />
Die CO 2 -Bindung findet in den Mesophyll-Zellen statt. Diese<br />
entsprechen den Schwamm- und Palisaden-Zellen der üblichen<br />
Laubblätter. Cohlendioxid kann durch weiträumige Interzellular<br />
in diese Zellen gelangen. Das CO 2 wird gebunden und<br />
als Apfelsäure vorgehalten. Die eigentliche CO 2 -Fixierung findet<br />
in sogenannten Leitbündelscheiden-Zellen statt. Sie umschließen<br />
als Schicht die reichlich vorhandenen Blattadern (Leitbündel).<br />
In den Leitbündelscheiden-Zellen gibt die Apfelsäure das<br />
CO 2 (CO 2 -Freisetzung im HATCH-SLACK-Zyklus) an den CALVIN-<br />
Zyklus ab.<br />
Typische Vertreter der C 4 -Pflanzen sind der Mais (a ) Zea mays<br />
und das Zuckerrohr (a ) Saccharum officinarum.<br />
Zuckerrohr<br />
Q: de.wikipedia.org (Esskay)<br />
Mais<br />
Q: de.wikipedia.org (Katjana)<br />
geerntetes Zuckerrohr<br />
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Q: de.wikipedia.org ()<br />
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