Availability: Stoffwechselphysiologie der Pflanzen | Technische Universität München

Stoffwechselphysiologie der Pflanzen: Physiologie und Biochemie des Primär- und Sekundärstoffwechsels ; 10 Tabellen

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Main Author:	Richter, Gerhard 1929-2015 (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Stuttgart [u.a.] Thieme 1998
Edition:	6., völlig neubearb. Aufl.
Series:	Flexibles Taschenbuch
Subjects:	Pflanzen Stoffwechsel Stoffwechselphysiologie Primärstoffwechsel Pflanzenphysiologie Einführung
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adam_text	VII Inhaltsverzeichnis Einleitung ■ · · I 1 Gesetzmäßigkeiten von Stoffwechselreaktionen · · · 7 1.1 Chemisches Gleichgewicht und Fließgleichgewicht · · · 7 1.2 Biokatalyse -■ 11 1.2.1 Biokatalysatoren oder Enzyme · ■ ■ 12 1.2.2 Wirkgruppen - - · 18 1.3 Elektronenübertragung im Stoffwechsel · · ■ 27 2 Ernährung pflanzlicher Organismen ■ · ■ 31 2.1 Wasser · ■ ■ 31 2.1.1 Eigenschaften des Wassers ■32 2.1.2 Biomembranen · · · 34 2.1.3 Wasseraufnahme 39 2.1.4 Wasserleitung bei Landpflanzen · · - 43 2.2 Bedarf an Elementen ··■ 49 2.2.1 Allgemeines · · ■ 49 2.2.2 Beschaffung essentieller Elemente · · · 52 2.3 lonenhaushalt · ■ ■ 59 2.3.1 Voraussetzungen ■ · · 59 2.3.2 Ionenaufnahme ■ · ■ 60 2.3.3 Ferntransport der Ionen ■ ■ · 61 2.4 Kohlendioxid ■ ■ · 63 2.4.1 Verfügbarkeit ■ · - 63 2.4.2 Kohlendioxidaufnahme - Mechanismus und Regulation · · · 64 3 Photosynthese · · · 67 3.1 Reaktionspartner und Produkte ■ - · 67 3.2 Die Pigmente der Photosynthese ■ ■ 70 3.2.1 Allgemeines ■ · · 70 3.2.2 Garnitur der Photosynthese-Pigmente · · ■ 73 3.2.3 Struktur der Pigmente und Strahlungsabsorption · · · 76 3.3 Die strukturellen Grundlagen der Photosynthese ■ - · 91 3.3.1 Allgemeines ■ · 91 VIII Inhaltsverzeichnis 3.3.2 Thylakoide und Pigmentlokalisation · · · 93 3.3.3 Bildung und Struktur von Thylakoiden · · · 94 3.4 Beobachtungen an der photosynthetisch aktiven Pflanze · · · 707 3.4.1 Licht · - · 707 3.4.2 Temperatur · · · 104 3.4.3 Wirksamkeit verschiedener Spektralbereiche · ■ · 705 3.4.4 Rolle der akzessorischen Pigmente · · · 70S 3.5 Der photochemische Reaktionsbereich · · · 709 3.5.1 Allgemeines ■ ■ - 709 3.5.2 Strahlungsabsorption durch Atome und Moleküle ··· 774 3.5.3 Photochemie des Chlorophylls - - - 775 3.5.4 Die Kopplung zweier Lichtreaktionen ■·· 779 3.5.5 Räumliche Anordnung der Komponenten des photochemischen Reaktionsbereiches in der Thylakoidmembran (Membran-Architektur) · · · 747 3.5.6 Verteilung von Anregungsenergie zwischen den Photosystemen · ■ · Í45 3.5.7 Photophosphorylierung ■ · ■ 747 3.5.8 Quantenbedarf der Photosynthese ■ ■ · 75S 3.6 Umwandlung von Kohlendioxid zu Kohlenhydrat ■ ■ · 75S 3.6.1 Aufklärung der Kohlendioxid-Reduktion mittels Radioisotopen ■ ■ · 759 3.6.2 Biochemischer Mechanismus der Kohlenhydratbildung ■ · · 762 3.6.3 Regulation der photosynthetischen Kohlendioxid-Reduktion · · · 773 3.6.4 Kompartimentierung · · · 775 3.6.5 Biosynthesen als Folgereaktionen der Kohlendioxid-Reduktion · · · 775 3.6.6 C^Dicarbonsäurezyklus ■ - - 779 3.6.7 Crassulaceen-Säurestoffwechsel (CAM) · · · 7S4 3.7 Photorespiration (Lichtatmung) ■ · · 789 3.7.1 Reaktionssequenz und Kompartimentierung · · · 790 3.7.2 Biologische Bedeutung · ■ ■ 792 3.8 Transport der Assimilate ■ · · 794 3.8.1 Das Transportsystem - - ■ 794 3.8.2 Transportmechanismus · · · 797 3.8.3 Transportrichtung · · · 798 3.9 Photosynthese ohne Sauerstoff ■ · · 799 3.9.1 Allgemeines ··■ 799 3.9.2 Purpurbakterien · · - 200 3.9.3 Grüne Schwefelbakterien - - ■ 206 3.9.4 Bildung von Reduktionsäquivalenten ■ ■ · 209 3.9.5 Photophosphorylierung · ■ · 270 3.9.6 Reduktion von Kohlendioxid im Licht ■ - · 270 Inhaltsverzeichnis IX 4 Kohlenhydrate · · · 273 4.1 Monosaccharide - · · 213 4.1.Ί Intramolekulare Umlagerungen · · · 213 4.1.2 Hexoseabbau: Pentosephosphatzyklus · · ■ 214 4.1.3 Nucleosiddiphosphat-Zucker: energiereiche Überträger für Monosaccharide · · · 218 4.2 Disaccharide ■ · · 223 4.2.1 Allgemeines ■ · · 223 4.2.2 Saccharose · · · 225 4.2.3 Transglykosidierung - · · 228 4.3 Oligosaccharide · · · 229 4.4 Polysaccharide als Speicherstoffe · · ■ 231 4.4.1 Stärke und andere pflanzliche Speicherstoffe · · ■ 232 4.4.2 Fructosane (Fructane) - - · 242 4.4.3 Mannane · · ■ 243 4.5 Polysaccharide in der Zellwand ■ · ■ 244 4.5.1 Pektinverbindungen · · · 245 4.5.2 Fibrillenverknüpfende Polysaccharide · · · 247 4.5.3 Cellulosane ■ - · 248 4.5.4 Cellulose · · · 248 4.5.5 Glykoproteine und andere Proteine der Zellwand · · · 250 4.5.6 Zellwand-Polysaccharide von Algen · · ■ 251 4.5 J Kallose ■■252 4.5.8 Biosynthese von Zellwandkomponenten · - ■ 252 4.5.9 Molekulare Architektur der Primärwand - - ■ 258 5 Biologische Oxidation und Energiegewinnung · · - 261 5.1 Der Betriebsstoff der Energiegewinnung und seine Bereitstellung - · · 263 5.2 Glykolyse ■■264 5.2.1 Umformung des Сб -Moleküls · · · 264 5.2.2 Bildung des CVMoleküls und erste energieliefernde Reaktion · · · 265 5.2.3 Bildung von Pyruvat und zweite energieliefernde Reaktion · · · 266 5.2.4 Regulation der Glykolyse · · · 267 5.3 Anaerober Stoffwechsel (Gärungen) - - · 268 5.3.1 Allgemeines . · · 269 5.3.2 Alkohol-Gärung ■ - · 269 5.3.3 Milchsäure-Gärung ■ · · 27Í 5.3.4 Anaerobiose bei der Keimung · · · 272 5.3.5 Pasteur-Effekt 272 5.4 Aerobe Dissimilation · ■ ■ 272 5.4.1 Allgemeines · · - 272 5.4.2 Umwandlung von Pyruvat in Acetyl-Coenzym A ·■ · 275 Inhaltsverzeichnis 5.4.3 Die Rolle von Acetyl-Coenzym A im Stoffwechsel - - ■ 279 5.4.4 Citratzyklus ■ - · 280 5.5 Endoxidation · · - 285 5.5.1 Organisation der Atmungskette · · · 286 5.5.2 Warum alternative Wege der NADH-Oxidation in pflanzlichen Mitochondrien? · ■ - 293 5.5.3 Atmungskettenphosphorylierung - · · 293 5.5.4 Regulation der Atmungskette ■·■ 297 5.6 Bilanz des aeroben Abbaus von Glucose ■ · · 298 6 Fette und fettähnliche Verbindungen: Lipide · - - 299 6.1 Neutralfette ■ - · 300 6.1.1 Chemischer Aufbau ··· 300 6.1.2 Fettsäuren ■·· 301 6.2 Fette als pflanzliche Speicherstoffe - · · 303 6.3 Fettbildung ■ ■ · 305 6.3.1 Biosynthese von Fettsäuren ■ ■ ■ 305 6.3.2 Veresterung mit Glycerol ·-■ 311 6.4 Fettabbau ■ ■ · 313 6.4.1 Allgemeines ■ · · 313 6.4.2 ß-Oxidation der Fettsäuren ■ ■ · 315 6.4.3 Umwandlung von aktivierter Essigsäure in Kohlenhydrat · · · 377 6.5 Membraniipide · · · 320 6.5.1 Aligemeines -·· 320 6.5.2 Biosynthese von Glycero- und Glykolipiden · ■ · 323 6.5.3 Biosynthese von Galaktolipiden ■ · · 326 6.5.4 Biosynthese von Sulfolipiden · · · 327 6.6 Li pi d polymere: Cutin, Suberin, Wachse · · · 327 6.6.1 Allgemeines ■ ■ · 327 6.6.2 Biosynthese ■ · · 330 7 Isoprenoide · · - 331 7.1 Isopren als gemeinsamer Molekül-Baustein · · · 331 7.1.1 Allgemeines - · · 331 7.1.2 Biosynthese von Isopentenyldiphosphat · · · 333 7.1.3 Verknüpfung zu Molekülketten ■ - · 335 7.2 Monoterpene ■ · · 337 7.2.1 Offenkettige Monoterpene · · ■ 338 7.2.2 Zyklische Monoterpene · · · 339 7.3 Sesquiterpene - · · 342 7.4 Diterpene ■ · · 343 7.5 Triterpene ■ ■ · 347 7.5.1 Bildung von Squalen als Schlüsselverbindung · ■ · 347 Inhaltsverzeichnis XI 7.5.2 Phytosterole · · - 348 7.5.3 Saponine ■ ■ · 357 7.5.4 Herzglykoside ■ - · 352 7.5.5 Steroidalkaloide · ■ ■ 354 7.6 Tetraterpene ■ ■ · 356 7.6.1 Errichtung der C^-Grundstruktur - · · 356 7.6.2 Bildung von Carotinen · · ■ 356 7.6.3 Bildung von Xanthophyllen · ■ · 359 7.6.5 Carotinoidsäuren ■ · · 36Í 7.7 Polyterpene · · · 362 7.7.1 Kautschuk - · ■ 362 7.7.2 Guttapercha · ■ ■ 364 7.7.3 Chicle - · · 364 8 Phenole - 365 8.1 Errichtung der Grundstrukturen · · · 366 8.1.1 Shikimat-Weg ■ · · 366 8.1.2 Acetat-Malonat-Weg · · - 369 8.1.3 Acetat-Mevalonat-Weg ■ · · 369 8.2 Phenolcarbonsäuren · ■ ■ 370 8.2.1 Hydroxy-substituierte Derivate · · · 370 8.2.2 Cumarine · · 371 8.2.3 Capsaicinoide - · · 372 8.2.4 Lignine · · · 373 8.3 Einfache Phenole ■ · · 376 8.4 Polyprenylchinone und íí.lO-Anthrachinone ■ · · 378 8.4.1 Polyprenylchinone und ihre Biosynthese · ■ ■ 378 8.4.2 Anthrachinone · · · 381 8.5 Flavan-Derivate oder Flavonoide · ■ ■ 382 8.5.1 Der gemeinsame Biosyntheseweg für Grundstrukturen · · · 382 8.5.2 Flavonole · ■ · 386 8.5.3 Flavanone ■ · · 386 8.5.4 Flavone · ■ · 387 8.5.5 Flavanole und Flavandiole · - · 387 8.5.6 Anthocyanidine und Anthocyane ■ · · 387 8.6 Stilbene · · ■ 389 9 Aminosäuren und Nucleotide · ■ · 391 9.1 Stickstoff-Assimilation - · · 391 9.1.1 Assimilatorische Nitratreduktion · · · 391 9.1.2 Bindung von elementarem Stickstoff · · ■ 395 9.2 Schwefel-Assimilation · · · 406 9.2.1 Allgemeines ■·· 406 XII Inhaltsverzeichnis 9.2.2 Assimilatorische Sulfatreduktion · · - 407 93 Aminosäuren ■ ■ · 409 9.3.1 Allgemeines · · · 409 9.3.2 Stoffwechsel von Aminosäuren · · ■ 412 9.3.3 Biosynthese der Aminosäuren · · · 4Í3 9.3.4 Die „Familien der Aminosäuren ··· 4Í6 9.4 Nucleotide - - ■ 420 9.4.1 Allgemeines · · · 420 9.4.2 Biosynthese von Nucleotiden · ■ - 422 10 Nucleinsäuren · · · 429 10.1 Allgemeines · · ■ 429 10.2 DNA - - - 430 10.2.1 Sequenz und Raumstruktur ■ - - 430 10.2.2 Genom-Organisation bei höheren Pflanzen · · · 436 10.2.3 Das Genom von Chloroplasten und Mitochondrien · ■ ■ 441 10.2.4 Biosynthese der DNA · · · 447 10.3 RNA ■■■452 10.3.1 Allgemeines · · · 452 10.3.2 Funktionsformen von RNA · · ■ 453 10.3.3 Biosynthese von RNA ■ ■ - 457 ЮЗА Transkription im Chloroplasten ■ ■ · 466 10.4 Gen-Regulation bei Pflanzen - · · 469 10.4.1 Regulationsfaktoren ■ - · 469 10.4.2 Organell-übergreifende Regulation · · · 47Í 11 Proteine · 473 11.1 Peptidbindung ■ ■ · 473 11.2 Natürliche Peptide ·■■ 474 11.3 Struktur und Eigenschaften der Makropeptide - · · 475 11.3.1 Allgemeines ■ ■ · 475 11.4 Faltung der Proteine · · · 477 11.5 Einteilung der Proteine ■ · · 482 11.5.1 Pflanzliche Speicherproteine ■ - - 482 11.5.2 Lectine ■■■487 11.6 Protein-Biosynthese (Translation) - ■ · 487 11.6.1 Allgemeines ■ · ■ 488 11.6.2 Aktivierung der Aminosäure-Bausteine - Mitwirkung der Transfer-RNAs · · · 489 11.6.3 Verknüpfung der Aminosäuren zur spezifischen Sequenz und Freisetzung des Polypeptids - · ■ 492 11.6.4 Translation im Chloroplasten ··· 496 11.6.5 Posttranslationale Modifizierung und Transport · ■ · 497 Inhaltsverzeichnis XIII 11.6.6 Chloroplasten-Proteine · ■ - 498 11.7 Proteinabbau · · · 500 12 Stickstoffhaltige Naturstoffe · · 503 12.1 Amine · · · 503 12.2 Senfölglykoside und cyanogène Glykoside - · · 504 12.3 Betacyane und Betaxanthine ■ - · 506 12.4 Pseudoalkaloide ■ · · 508 12.5 Alkaloide · ■ ■ 509 12.5.1 Allgemeines · · ■ 509 12.5.2 Pyrrolizidinalkaloide · - · 511 12.5.3 Nicotiana-oderTabakalkaloide ··· 513 12.5.4 Tropanalkaloide ■ · · 576 12.5.5 Chinolizidinalkaloide ■ · · 517 12.5.6 Benzylisochinolinalkaloide (Isochinolinalkaloide) ■ ■ · 579 12.5.7 Indolalkaloide ■·· 522 12.5.8 Purinalkaloide ■ · ■ 525 13 Tetrapyrrole · ■ ■ 527 13.1 Chlorophylle ■ ■ ■ 527 13.1.1 Biosynthese von 5-Aminolevulinat · ■ - 527 13.1.2 Errichtung des Porphyrin-Systems ■ · · 529 13.1.3 Biosynthese von Chlorophyll a ■ · · 532 13.1.4 Chlorophyll b · ■ 537 13.1.5 Bakteriochlorophylle ·-- 537 13.1.6 Chlorophyll-Abbau ■ · · 538 13.2 Phytochrom und Phycobiliproteide ■ - - 538 13.2.1 Biosynthese der Chromophore - · · 538 13.2.2 Bildung von Holophytochrom - · · 539 13.2.3 Wirkungsweise von Phytochrom ■ · · 540 13.3 Entstehung von Eisenporphyrinen · · ■ 547 Literatur 543 Sachverzeichnis · · · 557
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