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Photoautotrophe Ernährung, Syntheseleistungen der Organellen

  • Helmut Kindl
  • Günter Wöber
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Zusammenfassung

Eine photoautotrophe Ernährung setzt eine lichtabhängige ET-Kette voraus, die in der Lage ist, den Organismus mit chemischer Energie (ATP) und Reduktionsäquivalenten zu versorgen. Der autotrophe Organismus ist dann primär auf ein carboxylierendes und reduzierendes System angewiesen, das für die Überführung von CO2 in organische Verbindungen verantwortlich ist. Die assimilatorische CO2-Reduktion erfolgt in einem Kreisprozeß, der aus drei Phasen besteht: Das carboxylierende System bindet CO2 an den Akzeptor Ribulosebisphosphat; in der reduzierenden Phase wird das Fixierungsprodukt 3-Phosphoglycerat zu Triosephosphat reduziert. Zuletzt wird eine Abfolge von Reaktionen zur Regenerierung des Primärakzeptors benötigt. Nach einer Reihe von Zwischenstufen und in Kennzeichnung seiner physiologischen Funktion wird dieser Kreisprozeß als reduktiver Hexosephosphat-Pentosephosphat-Zyklus (HP-PP-Zyklus) bezeichnet. Triosephosphat, das Nettoprodukt eines Umlaufes, wird im Chloroplasten weiter verarbeitet: einerseits bauen diese Organellen im Licht daraus ein Reservoir an Assimilat auf, andererseits synthetisieren sie Transportformen zur Versorgung der Zelle mit reduzierten C-Verbindungen. Im Dunkeln hört der kontinuierliche Nachschub von ATP und NADPH auf und bringt dadurch den reduktiven HP-PP-Zyklus zum Erliegen. Jetzt wird das gespeicherte Assimilât im Zuge des oxidativen HP-PP-Zyklus abgebaut. Beiden Prozessen sind eine Reihe von Enzymen gemeinsam; darüber hinaus gibt es in jedem Zyklus einige typische und zum Teil regulierte Enzyme. Mit der Mobilisierung der Assimilatreserve wird zweierlei erreicht: Der Chloroplast hält im Dunkeln stationäre Konzentrationen an Zwischenstufen des reduktiven HP-PP-Zyklus aufrecht, damit dieser zentrale Prozeß im Licht ohne Verzögerung anlaufen kann. Außerdem wird dadurch die ganze Zelle auch im Dunkeln mit Substrat für ihre zahlreichen Stoffwechselaktivitäten gespeist.

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin · Heidelberg 1975

Authors and Affiliations

  • Helmut Kindl
    • 1
  • Günter Wöber
    • 1
  1. 1.Universität MarburgMarburg-LahnbergeDeutschland

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