De unieke rol van pyruvaat in Planten Only

Pyruvaat is een eenvoudige organische verbinding die behoort tot een klasse met de naam alfa - keto zuren . Het speelt een belangrijke rol in de stofwisseling als het eindproduct van een route genaamd glycolyse . Het belang en de toepassing dient lijken in veel organismen . Verschillende soorten planten , maar maken gebruik van pyruvaat in een andere , meer ongebruikelijke capaciteit . C4 Planten

meeste organismen die aërobe ademhaling -feed pyruvaat uit te voeren naar de mitochondriën , waar het zal worden geoxideerd door het pyruvaat dehydrogenase complex en de citroenzuurcyclus . Als zuurstof afwezig of aanwezig in lage concentraties , kan deze organismen omzetten ethanol of lactaat plaats . Een grote klasse van planten genoemd C4 planten hebben echter een meer interessante toepassing voor pyruvaat . Ze gebruiken als onderdeel van een traject dat kooldioxide lost uit de lucht
PEP carboxylase

Deze route begint in zogenaamde bundel - omhulsel cellen die exporteren pyruvaat in een andere groep van cellen, genaamd mesofylcellen . Nu het pyruvaat wordt omgezet in fosfoenolpyruvaat of PEP door een speciaal enzym genaamd pyruvaat fosfaat dikinase . Deze conversie is energie - hongerig , echter, en aan de macht van de cel moet verbranden ATP . Elk molecuul van pyruvaat omgezet PEP verbruikt het equivalent van twee ATP door het omzetten van een ATP AMP . PEP is een relatief hoge energie- molecuul , dus door de bouw van het de plant maakt de weg vrij voor de daarop volgende reactie.
PEP Carboxylase

Volgende de mesofyl cel koppels PEP aan bicarbonaat via een reactie gekatalyseerd door PEP carboxylase . Dit is een belangrijke stap , omdat bicarbonaat vormen van opgeloste CO2 , zodat de plant is de integratie van het equivalent van een molecuul van CO2 in een organische verbinding . Het resultaat van deze reactie is oxaloacetaat , een belangrijke metabolische intermediair op zich . De mesofyl cel verbruikt nu wat minder energie in de vorm van een molecuul van NADPH te oxaloacetaat zetten in malaat - . Een reactie gekatalyseerd door malaatdehydrogenase
Volledige
Cycle

deze opeenvolging van reacties veroorzaakt een ophoping van malaat in het mesofyl cel , zodat de malaat diffundeert beneden de concentratiegradiënt en terug in de bundel - mantel cel via kanalen genaamd plasmodesmata . Hier nog een enzym genaamd appelzuur enzym oxideert de malaat , waardoor een molecuul van NADPH en het omzetten van de malaat terug in pyruvaat , terwijl het gieten van een molecuul CO2 in oplossing . De toenemende concentratie van pyruvaat in de bundel - mantel cel zal de pyruvaat terug diffunderen in het mesofyl cel . Dit cyclisch proces werkt een beetje als een transportband voor CO2, toenemende CO2 -concentraties in de bundel - mantel cel op een manier die de plant ten goede komt tijdens de fotosynthese .