Warum sinkt nachts der pH-Wert bei CAM-Pflanzen?

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Die nächtliche CO2-Fixierung und die Bildung von Malat führen tatsächlich zu einem Abfall des pH-Werts in der Vakuole. Dies ist auf den Abbau von Malat durch die Enzyme Malatdehydrogenase und Malat-Aspartat-Transaminase während der Nacht zurückzuführen. Diese Enzyme führen eine reversible Reaktion durch, bei der CO2 aufgenommen und Malat gebildet wird. Diese Reaktion ist Teil des sogenannten C4-Zyklus, der von Pflanzen verwendet wird, die in Wüsten oder sonstigen heißen und trockenen Gebieten leben, um Wasser und Energie zu sparen.

Der pH-Wert in der Vakuole steigt jedoch am Morgen wieder an, da das Malat wieder abgebaut wird und CO2 freigesetzt wird. Diese CO2 wird dann von der Pflanze für die Photosynthese verwendet. Der Abbau des Malats erfolgt durch eine andere Enzyms, die Malat-Decarboxylase, die Malat zu Pyruvat abbaut und CO2 freisetzt.

Es gibt auch andere Faktoren die den pH-Wert beeinflussen können wie z.B. die Pufferkapazität des Zellsaftes, die Aktivität von Protonenpumpen und die Aufnahme von Wasser durch die Wurzeln. Es ist auch möglich, dass die Pflanzen spezielle Strategien entwickelt haben, um den pH-Wert in der Vakuole in einem bestimmten Bereich zu halten, um bestimmte Prozesse zu unterstützen oder zu regulieren.

Malat ist das korrespondiere Anion der Äpfelsäure mit der es in Lösung im Gleichgewicht steht. Folglich fällt beim Lösen von Malat in der Vakuole der ph-Wert.

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Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Lehramtsstudium für Biologie/Chemie (Gymnasium)