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 (höhere Pflanzen, Algen und Cyanobakterien) vor, die CO2 und Wasser zum Aufbau von Kohlenhydraten nutzen.

RuBisCO (Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase/-oxygenase) überträgt aufgenommenes CO2 auf ein Zuckermolekül (Ribulose-1,5-bisphosphat = RuBP). Dabei hilft Energie aus der Lichtreaktion der Fotosynthese. Am Ende mehrerer Reaktionswege steht die Produktion von Stärke, aus der Pflanzenfresser ihre Energie beziehen. Weil RuBisCO diese wichtige Aufgabe erfüllt, können Pflanzenblätter bis zu 50 Prozent daraus 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 weiterverwertet, es geht vielmehr Energie und CO2 wieder verloren. Diesen Prozess nennt man Lichtatmung.

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

Siehe auch:

Fotosynthese (Photosynthese) C4-Pflanzen