Biologie: Glukose bei der Photosynthese?
Hallo,
was passiert mit der produzierten Glukose bei der Fotosynthese? Wird alles davon in Stärke umgewandelt und in den nicht grünen Teilen der Pflanze gespeichert? Und warum braucht die Pflanze viel Glukose im Winter?
3 Antworten
Ein Teil hat indiachinacook schon beantwortet. Weiterhin werden Zucker auch als Ausgangsstoffe für sekundäre Metaboliten etc verwendet. Dort liegen dann modifizierte Zucker vor, die an andere Biomoleküle gebunden sind 🙂
Moin,
Glucose (Traubenzucker) ist das erste Produkt bei der Fotosynthese. Aber weil zu viele Glucosemoleküle für die Pflanzenzelle ein Osmose-Problem darstellen, werden sie rasch in eine Speicherform, die Stärke, gebracht. Außerdem ist der Transport von tausenden Glucosemolekülen in einem Stärkekorn leichter, als wenn die Glucosemoleküle einzeln transportiert werden müssten.
Aber die Glucosemoleküle bleiben nicht ewig in Form der Stärke gespeichert. Zucker hat für Pflanzen eine mehrfache Bedeutung. Er dient einerseits der Energiegewinnung, dann dem Aufbau von Energiespeicherstoffen und nicht zuletzt auch als Baumaterial.
Da der Aufbau und der Abbau sowie der Umbau von Stärke in andere Stoffe ein ständig ablaufender Prozesszyklus in Pflanzen darstellt, könnte man deine Frage auch mit „Nein, nicht die ganze Glucose wird in Form von Stärke gespeichert.” beantworten.
Du kannst dir folgendes merken:
- Glucose: Primärprodukt bei der Fotosynthese.
- Stärke: Sekundärprodukt bei der Fotosynthese; Speicherform von Glucose, um den osmotischen Wert der Pflanzenzelle zu senken und um die Glucose besser transportieren zu können.
- Saccharose: Abbauprodukt der Stärke (Disaccharid), um einen Energieträger für die Zellatmung zu haben. Die Saccharose wird in Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut und ermöglicht dadurch den Aufbau des körpereigenen Energieträgers ATP (Adenosintriphosphat). Energiestoffwechsel.
- Fettsäuren: Umbauprodukt der Stärke. Aus der Stärke werden mit Hilfe von Enzymen Fettsäuren hergestellt, die dann mit Propantriol (Glycerin) verbunden werden. So entstehen pflanzliche Fette und Öle. Diese sind wieder eine andere Form des Energiereservespeichers für Pflanzen (effektiver als Stärke). Energiehaushalt.
- Cellulose: Ein anderes Umbauprodukt aus Stärke. Die Cellulose (die wie Stärke ein Polysaccharid ist) dient dem Aufbau von pflanzlichen Zellwänden. Baustoffwechsel.
Pflanzen betreiben 24 Stunden am Tag Zellatmung. Aber bei Licht (tagsüber) betreiben sie auch Fotosynthese (die Umkehrreaktion der Zellatmung). Dabei überwiegt die Fotosynthese tagsüber die Zellatmung bei weitem!
Im Winter, wenn die Tage kürzer sind (weniger Zeit für Fotosynthese) und es kälter ist (schlechte Bedingungen für Stoffwechselvorgänge), ist auch tagsüber oft nur wenig Fotosynthese möglich. Das gilt vor allem für Pflanzen, die im Herbst ihre grünen Blätter abwerfen.
Dann sind viele Pflanzen für die Aufrechterhaltung ihrer Zellatmung auf gespeicherte Formen der Glucose (oder anderer Energieträger) angewiesen. Deshalb leben Pflanzen im Winter vor allem von den Glucosespeichern, die sie im Frühling, Sommer und Herbst aufgebaut haben. Im Winter ist daher der Verbrauch von Glucose oft größer als die Möglichkeit, Glucose durch Fotosynthese neu herzustellen. Daher brauchen Pflanzen im Winter viel Glucose...
Es ist komplex. Deshalb ist deine Frage nicht einfach zu beantworten. Ich hoffe, es hat dir trotzdem geholfen.
LG von der Waterkant
Das hängt von der Pflanzenart und von der Jahreszeit ab. Vielleicht hast Du schon einmal in eine reife Frucht gebissen und dabei bemerkt, daß sie süß schmeckt. Dafür ist meist Fructose verantwortlich, oft gemischt mit Glucose. Pflanzen können Fructose leicht aus Glucose herstelle und umgekehrt.
Die Früchte müssen süß sein damit Tiere sie essen und dabei die Samen verbreiten. Als Speicher sind Zucker wenig geeignet; trotzdem gibt es Pflanzen, die beträchtliche Mengen Zucker (Glucose, Fructose oder auch Saccharose) speichern (Zuckerrohr, Süßkartoffel, Zuckerrübe, Karotte). Meist tun die Wildformen das nur in geringem Ausmaß, und durch Zucht wurde das Merkmal verstärkt, weil Menschen halt gerne in etwas Süßes beißen.
Aber grundsätzlich ist Stärke die wesentlich bessere Option, wenn eine Pflanze einen Energievorrat für den Winter oder die nächste Generation anlegen will. Der Vorteil von Stärke liegt in der Molekülgröße, denn mit so großen Molekülen kriegt die Pflanze weniger Probleme mit dem osmotischen Druck.