Vorlesung 13: Photosynthese ( Licht Dunkelreaktion, Plastiden, Kohlenstoff Metabolismus, Phloemtransport

Vorlesung 13

Polysaccharide 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 PyrophosphorylaseADP-
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

1Amylase + H2O Hydrolyse

2 Stärke-Phosphorylase + Phosphat Abspaltung von einzelnen Glykosereste