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Vorlesung 13: Photosynthese ( Licht Dunkelreaktion, Plastiden, Kohlenstoff Metabolismus, Phloemtransport
Biochemie und Metabolismus: Photosynthese ( Licht Dunkelreaktion, Plastiden, Kohlenstoff Metabolismus, Phloemtransport
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Vorlesung 13Polysaccharide als Speicher- Transportform der bei der Photosynthese gebildeten Kohlenhydrate
Photosynthese Kohlenhydrate: Speicherung und Transport
Photosynthese Kohlenhydrate
• Stärke Speicherung
in Blatt
• Saccharose Export
Kohlenstoff- gerüste;
Informationsmolekül
z.B. Energiestatus
Saccharose wird in Cytosol gebildet.
Dafür ist Triosephosphat-Phosphat-
Translokator für Transport
erforderlich
Triosephosphat wird von Plastiden
daduch ins Cytosol exportiert und
zugleich Phosphat zurück in die
Chloroplaste gebracht, da dieses
Phosphat für din Calvin Zyklus erforderlich ist
Wichtiger Regulationsmechanismus- Gehalt von Phosphat zeigt wie viel Stärke und Saccharose
gebildet werden muss
Die Stärke Bildung und Abbau
erfolgt in einem Tag/Nacht-
Rhythmus
(Photosynthatverwendung)
Tag: Triosephosphat aus
Calvin Zyklus wird gebildet.
Diese Triosephosphat kann
über ADP-Glucose in Stärke
umgewandelt werden (in
Chloroplast)
Diese Triosephosphate
können ins Cytosol exportiert
werden in Saccharose
umgesetzt.
Saccharose ist eine wichtige
Exportform, die aus diesen
produzierenden Zellen in anderen Geweben exportiert werden, wo sie beiträgt zum Wachstum oder
in anderen Geweben als Kohlenhydratspeicher fungiert, oder Stärke /Fructane synthetisiert
, Bei Nacht: Stärke wird in Maltose und Glucose gespalten (in Chloroplast-Blätter) und aus den
Plastiden werden sie in Hexose phosphate umgewandelt und dann in Saccharose
Stärke erlaubt die Speicherung großer Kohlenhydratmengen
α1-6- (glykosidische Bindungen)Verzweigungen: endständige Gruppen zur Vergrößerung
am Ende Aldehydgruppe aufweist, die reduzierend wirken kann
nicht chemisch Reaktiv, nicht osmotisch aktiv (nicht wie Glykose)
Speicherung:
• Blattchloroplasten: transitorische Stärke
• Speicherorgane (z.B. Samen, Knollen): Depotstärke
Aufbau Stärkekorn
• Amylose (~30 %) (hat weniger Glykosidische Bindungen), Amylopectin (~70 %)
• Enzyme Stärkesynthese/-abbau
(einzelne amilopectin)
Stärkesynthese
1. Fructose-6-phosphat (intermediar des Calvin Zyklus) durch
Hexosephosphat-Isomerase (reversibel) Glykose-6-phosphat
2. Glykose-6-phosphat durch Phosphoglykomutase Glykose-1-phosphat
3. Glykose-1-phosphat mit ADP-Glucose PyrophosphorylaseADP-
Glucose, dabei wird auch Pyrophosphat frei, durch Pyrophosphatase
gespalten und damit wird die Reaktion irreversibel
4. ADP-Glucose durch Stärke Synthase Stärke
Verzweigungen in Stärke
• Verzweigungsenzym: Spaltung α1-4, Verknüpfung α1-6 mit Nachbarkette
• Entzweigungsenzym
Stärkeabbau
1Amylase + H2O Hydrolyse
2 Stärke-Phosphorylase + Phosphat Abspaltung von einzelnen Glykosereste
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