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Stärkespeicherung in pflanzlichen Organen

Bericht für den Kurs “Biochemie I”, WeberV

Wofür werden Kohlenhydrate gespeichert?

  • damit  die Energieversorgung auch bei Nacht oder schlechtem Witterungsbedingungen gewährleistet ist (Licht fehlt für Kohlenhydratsynethese)
  • für die Überbrückung von Winter- und Trockenperioden
  • als Depot in Samen für das Wachstum der folgenden Generation

Warum in Form von Stärke?

Glucose ist als Speicherform von Kohlenhydraten nicht geeignet, da die Aldehydgruppe spontan zur Carboxylgruppe oxidiert werden kann

  • durch die α 1->4 gykosidische Bindung in der Stärke sind die Aldehydgruppen der Glucose gegen Oxidation geschützt

Aus osmotischen Gründen ist die Speicherung von Monosacchariden in der Zelle begrenzt

Osmotischer Druck:

  • ist abhängig von der Stoffportion (Molzahl) der Teilchen
  • je mehr Teilchen sich in der Lösung befinden, desto stärker ist der sich aufbauende osmotische Druck
  • Stärke setzt sich aus Amylose und Amylopektin zusammen die aus vielen Glucosemolekülen aufgebaut sind
    • Die die Stäke aufbauenden Glucosemoleküle erhöhen den osmotischen Druck

Welche Stärkespeicher gibt es?

Speicherformen

  • Depotstärke
    • in Speicherorganen wird die Stärke auf Dauer angelegt
  • transitorische Stärke
    • Stärkekörner im Chloroplast werden im Laufe der Nacht abgebaut


Form: Stärkekörner

  • bestehen aus Amylopektin und Amylose und enthalten Enzyme für die Synthese und den Abbau von Stärke
  • Stärkelagen: bereiche geringer und höherer Dichte. Dichtere Lagen werden Tags aufgebaut, weniger dichte nachts
  • Bestehen aus 20-30% Amylose, 70-80% Amylopektin
  • Konzentrisch: Stärkekorn in der Mitte
  • Exzentrisch: nicht in der Mitte
  • Es ist gelungen durch gentechnische Methoden transgene Kartoffeln zu erzeugen, die in ihren Knollen nur Amylopektin enthalten. Ein einheitlicher Strärkegehalt ist für die Verwendung von Stärke in der chemischen Industrie von Bedeutung

Speicherort
Chloroplast

  • ein Teil der Triosephosphate wird als Stärke gespeichert
  • dies dient hauptsächlich als Reserve für die darauf folgende Nachtperiode
  • speichert Stärke nur vorübergehend zur Zeiten photosynthetischer – nachts wird die Stärke wieder zu Monosacchariden in Form von Trisosephosphat abgebaut und aus dem Chloroplasten in das Cytosol exportiert. Dort wird Triosephosphat in Saccharose umgewandelt.

Amyloplast

  • ist unfähig bei Belichtung zu ergrünen
  • gehört zu den farblosen Leukoplasten
  • spezialisiert auf Stärkespeicherung
  • Stärkespeicher in nicht grünem Gewebe wie Wurzeln, Knollen oder Samenkörner
November 29th, 2006
Topic: Crop Science, Plant biochemie Tags: None

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