4. Dunkelreaktion

 

Welche Bedeutung hat die Dunkelreaktion?

Hauptzweck der Photosynthese grüner Pflanzen ist nicht die Sauerstoffproduktion, sondern die Herstellung von Kohlenhydraten (Glucose, Stärke). Dazu muß Kohlendioxid reduziert werden. Diese Reduktion ist ein endothermer Vorgang und erfordert NADH/H+ und Energie in Form von ATP. Beides, NADH und ATP wird von der Lichtreaktion geliefert.

 

Wie läuft die Dunkelreaktion im Prinzip ab?

Kohlendioxid wird um mehrere Oxidationsstufen reduziert: von den zwei O-Atomen wird eines abgespalten, und zwei H-Atome kommen dazu. Die Glucose, das Endprodukt der Dunkelreaktion, besteht formal aus sechs H-C-OH - Einheiten, die über C-C-Einfachbindungen miteinander verknüpft sind.

So, nun zum Überblick über die Dunkelreaktion.

Beschreibung der Graphik:
Das Kohlendioxid wird an einen C5-Körper gebunden, es entsteht ein C6-Körper. Dieser ist chemisch sehr instabil und zerfällt recht schnell in zwei C3-Körper. Da das Ganze sechsmal nebeneinander abläuft, entstehen insgesamt 12 C3-Körper. Diese werden nun unter ATP- und NADH-Verbrauch reduziert. Von den 12 reduzierten C3-Körpern werden zwei aus dem C3-Pool entfernt. Die Zelle stellt Glucose aus ihnen her. 10 C3-Körper verbleiben im Pool und wåerden nun in einem komplizierten Prozeß wieder zu 6 C5-Körpern umgebaut. Durch Aufnahme einer Phosphatgruppe aus ATP werden die C5-Körper derart aktiviert, daß sie Kohlendioxid anlagern können.

Es handelt sich hierbei also um ein Reorganisationsphase, ähnlich wie sie im Citratzyklus abläuft, wenn der Akzeptor Oxalacetat wiederhergestellt wird. Nur ist die Reorganisationsphase beim Calvin-Zyklus etwas komplizierter, wie wir gleich sehen werden.

 

 

 

 

Weitere Einzelheiten zur Dunkelreaktion siehe Folgeseite.

 

Glucose, Kettenform

Glucose, die beiden Ringformen

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