Produkte und Wege des biosynthetischen Stoffwechsels — eine kleine Auswahl

Zusammenfassung

In früheren Kapiteln zur Stoffwechselphysiologie standen die assimilatorischen und die dissimilatorischen Reaktionsbahnen des Stoffwechsels im Vordergrund. Dieser Bereich wird auch mit dem Begriff Energiestoffwechsel gekennzeichnet. Daneben umfasst das Stoffwechselgeschehen eine riesige Fülle synthetischer Prozesse, welche hier nur an einigen Beispielen behandelt werden können. Nicht nur die wachsende Pflanze muss beständig eine Vielzahl organischer Verbindungen neu aufbauen. Da viele Moleküle, z. B. die RNA und die Enzymproteine, einem mehr oder minder raschen Umsatz unterworfen sind,muss die Pflanze auch dann einen aktiven, synthetischen Stoffwechsel durchführen,wenn keine Nettozunahme der Körpersubstanz erfolgt. Die anabolischen (aufbauenden) Stoffwechselprozesse sind im Gegensatz zu katabolischen (abbauenden) Reaktionsbahnen stets endergonisch, d. h. sie verlaufen unter Verbrauch meist großer Mengen an photosynthetisch oder dissimilatorisch bereitgestellter freier Enthalpie. Als Energieüberträger dienen vorwiegend Phosphatanhydride (meist ATP) und Reduktionsäquivalente (meist NADPH). Die Bausteine für die biogenetischen Stoffwechselprozesse sind in der Regel einfache Metabolite aus der Glycolyse, dem Citrat- und dem Pentosephosphatcyclus. Es handelt sich vor allem um Carbonsäuren (z. B. Acetat, Pyruvat, 2-Oxoglutarat und die daraus abgeleiteten Aminosäuren) und verschiedene Zucker (Triosen, Pentosen, Hexosen). Man pflegt diesen Bereich, in dem katabolische und anabolische Reaktionsbahnen zusammenlaufen, auch als Intermediärstoffwechsel zu bezeichnen. Im grünen Blatt sind die Chloroplasten in erheblichem Umfang am anabolischen Stoffwechsel beteiligt. Diese Organellen verfügen über eine hohe Kapazität zur Synthese von Aminosäuren, Proteinen, Fettsäuren und Lipiden. Die Synthesen können hier direkt von der Photosynthese mit freier Enthalpie (über NADPH und ATP) versorgt werden.