Kompaktlexikon der Biologie CAM-Pflanzen

CAM-Pflanzen, Pflanzen, die starken Wasserverlust vermeiden, indem sie tagsüber ihre Stomata geschlossen halten und nur nachts öffnen, damit CO2 ins Blattinnere gelangen kann und somit für die CO2-Fixierung zur Verfügung steht.Die C4-Pflanzen fixieren Kohlenstoffdioxid in den Mesophyllzellen unter Bindung an Phosphoenolpyruvat (PEP). PEP wird zum C4-Körper Oxalacetat; daher der Name C4-Pflanze.CAM-Pflanzen vermeiden starke Wasserverluste, indem sie tagsüber ihre Stomata geschlossen halten und nur nachts für die CO2-Fixierung öffnen. CAM steht für den englischen Begriff „crassulacean acid metabolism“, was zu deutsch „Crassulaceen-Säurestoffwechsel“ bedeutet.

Wo findet der Calvin-Zyklus bei CAM-Pflanzen statt : In ‍ -Pflanzen sind die lichtabhängigen Reaktionen und der Calvin-Zyklus physikalisch getrennt. Die lichtabhängigen Reaktionen laufen dabei in den Mesophyllzellen (Schwammgewebe in der Mitte des Blattes) und der Calvin-Zyklus in speziellen Zellen um die Leitbündel statt.

Wo findet die CO2-Fixierung statt

Das durch die Spaltöffnungen in die Blätter diffundierende CO2 wird im Stroma der Chloroplasten durch das Enzym Rubisco (Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase) fixiert (carboxyliert) und auf einen C5-Körper (ein Molekül mit 5 C-Atomen, hier das Ribulose-Bisphosphat, auch Ribulose-Diphosphat) übertragen.

Warum heißen CAM-Pflanzen so : CAM steht für Crassulacean Acid Metabolism oder Crassulaceen-Säurestoffwechsel. Man findet CAM-Pflanzen in der Regel an trockenen, heißen Standorten. Während die C4-Pflanzen eine räumliche Trennung der CO2-Fixierung und des Calvin-Zyklus besitzen, haben die CAM-Pflanzen eine Art „Schichtbetrieb“ entwickelt.

Kompaktlexikon der Biologie CO2-Fixierung

erfolgt im Calvin-Zyklus. Bei Pflanzen, die Mechanismen zur CO2-Anreicherung entwickelt haben, wird der eigentlichen C. eine weitere C. vorgeschaltet, die räumlich (C4-Pflanzen) oder zeitlich (CAM-Pflanzen) von dieser getrennt erfolgt.

Die bekannteste ist die bereits erwähnte fotosynthetische Kohlenstoff-Fixierung in Pflanzen, der Calvin-Zyklus, durch den netto fast 70 Gigatonnen Kohlenstoff pro Jahr fixiert werden. Neben Pflanzen nutzen auch Algen und viele Bakterien den Calvin-Zyklus.

Warum sind CAM-Pflanzen Fotosynthesespezialisten

Die CAM-Pflanzen sind in der Lage, ohne Licht das Kohlenstoffdioxid an PEP zu binden und in Äpfelsäure umzuwandeln. Diese Säure sammelt sich im Laufe der Nacht an und wird in großen Vakuolen chloroplastenhaltiger Zellen gespeichert.Das durch die Spaltöffnungen in die Blätter diffundierende CO2 wird im Stroma der Chloroplasten durch das Enzym Rubisco (Ribulose-1,5-Bisphosphat-Carboxylase) fixiert (carboxyliert) und auf einen C5-Körper (ein Molekül mit 5 C-Atomen, hier das Ribulose-Bisphosphat, auch Ribulose-Diphosphat) übertragen.Der Calvin-Zyklus findet im Stroma der Chloroplasten statt. Aus der Luft wird Kohlenstoffdioxid aufgenommen und fixiert, um daraus Zucker herzustellen. Der Calvin-Zyklus gliedert sich in 3 Abschnitte: Kohlenstofffixierung, Reduktion und Regeneration. Schlüsselenzym dieses Zyklus ist RuBisCO.

Der Calvin-Zyklus findet im Stroma der Chloroplasten statt. Aus der Luft wird Kohlenstoffdioxid aufgenommen und fixiert, um daraus Zucker herzustellen. Der Calvin-Zyklus gliedert sich in 3 Abschnitte: Kohlenstofffixierung, Reduktion und Regeneration. Schlüsselenzym dieses Zyklus ist RuBisCO.

Haben CAM-Pflanzen Mesophyllzellen : CAM-Pflanzen diese Abläufe entweder räumlich oder zeitlich voneinander getrennt. Einerseits nehmen C4 Pflanzen im Unterschied zu den C3 Pflanzen CO2 aktiv unter Energieverbrauch auf, das dann in den sogenannten Mesophyllzellen fixiert wird.

Welche Pflanze kann am meisten CO2 binden : Hier siehst du die CO2-Speicherung pro Baum in 80 Jahren:

Baumart	CO2-Speicherung pro Baum in 80 Jahren
Eiche	1509,59 kg CO2
Fichte	1610,10 kg CO2
Tanne	1657,24 kg CO2
Lärche	2872,63 kg CO2

Was ist der Unterschied zwischen C4 und CAM-Pflanzen

Während die C4-Pflanzen eine räumliche Trennung der CO2-Fixierung und des Calvin-Zyklus besitzen, haben die CAM-Pflanzen eine Art „Schichtbetrieb“ entwickelt. Am Tag sind die Spaltöffnungen geschlossen, um Wasserverlust zu vermeiden.

Bei C3-Pflanzen wird CO2 im Calvin-Zyklus bei der RuBisCO-Reaktion an Ribulose-1,5-bisphos- phat fixiert. Dabei entsteht eine instabile Zwischenstufe, die in zwei stabile Moleküle 3-Phospho- glycerat (3-PGA) zerfällt. 3-PGA ist aus drei Kohlenstoffatomen aufgebaut, daher der Name C3- Pflanzen.C4-Pflanzen haben daher einen Mechanismus entwickelt, um selbst geringste Mengen CO2 nutzen zu können. Im Gegensatz zu C3-Pflanzen besteht das erste Zwischenprodukt der Photosynthese bei C4-Pflan- zen – Oxalacetat – aus vier Kohlenstoff-Atomen. Mithilfe des Enzyms PEP-Carboxylase wird CO2 besonders effektiv gebunden.

Welches Ökosystem speichert am meisten CO2 : Ozeane – unser wichtigster natürlicher CO2 Speicher

Der Ozean ist also DER wichtigste Kohlenstoffspeicher und beeinflusst maßgeblich den CO2-Gehalt in der Atmosphäre. Laut Studien speichern sie ca. 20-30 Prozent des zusätzlichen menschengemachten Kohlendioxids.