zum Directory-modus

Lichtunabhängige Reaktionen der Photosynthese

Die lichtunabhängigen (Dunkel-)Reaktionen der Photosynthese

In den lichtabhängigen Reaktionen der Photosynthese wurden NADPH und ATP synthetisiert. Diese Energiespeicher werden in den lichtunabhängigen Reaktionen der Photosynthese zur Fixierung des Luft-Kohlendioxids (Kohlendioxid-Assimilation) eingesetzt.

Abb.1
Die lichtunabhängigen Reaktionen der Photosynthese

Bei den Landpflanzen gelangt das Kohlendioxid (CO2) zum größten Teil über die Stomata in das photosynthetische Gewebe hinein. Innerhalb des Blattes diffundiert es in das interzelluläre Durchlüftungsgewebe (Schwammparenchym) und löst sich im Bereich der Zellwände der Parenchymzellen in Wasser. Das bei der Zellatmung entstehende Kohlendioxid trägt zu diesem in Wasser gelösten oder in Form von Kohlensäure, Carbonat- oder Bicarbonat-Ionen vorliegenden CO2-Pool bei. Die Diffusion von CO2 aus dem Zellwandbereich in die nur wenige Mikrometer entfernten Chloroplasten wird durch die Plasmaströmung der Zellen unterstützt.

Die Aufklärung des weiteren Weges des Kohlendioxids, dessen Assimilation und die Synthese von Glucose gelang über den Einsatz von radioaktiv markierten Isotopen. Die entscheidenden Versuche wurden von Melvin Calvin und seinen Mitarbeitern bis zur vollständigen Aufklärung des nach ihm benannten Calvin-Cyclus 1957 an einzelligen Algen durchgeführt. In diesen Versuchen wurde einer Algensuspension radioaktiv markiertes Kohlendioxid zugegeben ( 14C02 oder NaH14C03 ) und der Ansatz zu verschiedenen Zeiten (wenige Sekunden bis einige Minuten) nach der Zugabe von 14CO2 durch Eingießen in siedenden Alkohol abgetötet.

Im Gegensatz zu den im Thylakoid ablaufenden lichtabhängigen Reaktionen laufen die lichtunabhängigen Reaktionen im Stroma der Chloroplasten ab.

Literatur

Bassham, J. A.; Calvin, M. (1962): The way of CO2 in plant photosynthesis. In: Comp. Biochem. Physiol.. 4 , 187-204
Calvin, M. (1961): The path of carbon in photosynthesis. In: Nobel Lecture. , 618-644
Calvin, M. (1962): The path of carbon in photosynthesis. In: Science. 135 , 879-889
Calvin, M. (1976): Photosynthesis as a resource for energy and materials. In: Photochem. Photobiol.. 23 , 425-444
Pereto, J. G.; Velasco, A. M.; Becerra, A.; Lazcano, A. (1999): Comparative biochemistry of CO2 fixation and the evolution of autotrophy. In: Int. Microbiol.. 2 , 3-10
Poolman, M. G.; Fell, D. A.; Raines, C. A. (2003): Elementary modes analysis of photosynthate metabolism in the chloroplast stroma. In: Eur. J. Biochem.. 270 , 430-439
Shively, J. M.; van Keulen, G.; Meijer, W. G. (1998): Something from almost nothing: carbon dioxide fixation in chemoautotrophs. In: Annu. Rev. Microbiol.. 52 , 191-230

Zugang zur PubMed-Datenbank

<Seite 1 von 3