RuBisCO

das zentrale Enzym der Fotosynthese

Nur dieses Enzym ist in der Lage, Kohlendioxid (CO2) in die Nahrungskette einzuschleusen. Es stellt somit den Anfang aller Nahrungsketten dar und kommt in den Organismen vor, die CO2 und Wasser zum Aufbau von Kohlenhydraten nutzen (höhere Pflanzen, Algen und Cyanobakterien).

RuBisCO (Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase/-oxygenase) überträgt aufgenommenes CO2 auf ein Zuckermolekül (Ribulose-1,5-bisphosphat). Am Ende mehrerer Reaktionswege steht die Produktion von Stärke, aus der Pflanzenfresser ihre Energie beziehen. Pflanzenblätter können bis zu 50 Prozent aus RuBisCO bestehen. Damit ist es das häufigste Protein der Erde.

Die RuBisCO kann allerdings nicht nur CO2, sondern auch Sauerstoff binden. Das dabei entstehende Produkt wird von der Pflanzenzelle nicht weiter verwertet, es geht vielmehr Energie und CO2 wieder verloren. Diesen Prozess nennt man Photorespiration (Lichtatmung).

Im Laufe der Evolution sind Pflanzen entstanden, die diese Effizienzverluste bei der Fotosynthese ausgleichen können. So wird bei C4-Pflanzen das Kohlendioxid räumlich getrennt in einer anderen Zelle vorfixiert, CAM-Pflanzen speichern CO2 zeitlich getrennt nachts.

Siehe auch

Enzym Fotosynthese Kohlenhydrate Protein C4-Pflanzen