C4-Pflanzen

Fotosynthese / Fotosynthese und Ökologie

C4 -Pflanzen trennen den Ort des Calvin-Zyklus von dem Ort der CO₂-Fixierung. Dabei umgehen sie galant das Problem „RubisCO“. Durch die räumliche Trennung kommt das Enzym RubisCO nicht in Kontakt mit Sauerstoff und bindet daher nur CO₂.

Die C4-Pflanzen fixieren Kohlenstoffdioxid in den Mesophyllzellen unter Bindung an Phosphoenolpyruvat (PEP). PEP wird zum C4-Körper Oxalacetat; daher der Name C4-Pflanze.

C4-Pflanze: räumliche Trennung der Kohlenstoffdioxid-Fixierung vom Ort des Calvin-Zyklus

CO₂-Fixierung in Stichworten:

Phosphoenolpyruvat dient in den Mesophyllzellen als Akzeptor für CO₂.
Oxalacetat wird gebildet und zu Malat reduziert.
Malat wird in die Leitbündelscheidenzellen transportiert (= Ort des Calvin-Zyklus).
CO₂ wird über RubisCO in den Calvin-Zyklus eingebracht.
Pyruvat bleibt als Produkt übrig und wird zurück in die Mesophyllzellen transportiert.

Durch ATP-Verbrauch wird aus Pyruvat Phosphoenolpyruvat regeneriert!

C4-Pflanze Mais

Beispiele C4-Pflanzen: Mais, Hirse, Zuckerrohr, Amarant

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