Den unike rolle Pyruvate i Plants Only

Pyruvate er en enkel organisk forbindelse som tilhører en gruppe som kalles alfa - keto syrer . Det spiller en viktig rolle i metabolismen som sluttproduktet av en vei som kalles glykolyse . Dens betydning og de ​​formål det tjener er like på mange organismer . Forskjellige arter av planter , men gjør bruk av pyruvat i en annen, mer uvanlige kapasitet. C4 Planter

De fleste organismer som utfører aerob respirasjon fôr pyruvat inn i mitokondriene , hvor det vil bli oksidert av pyruvat dehydrogenase komplekset og sitronsyresyklusen. Hvis oksygen er fraværende eller til stede ved lave konsentrasjoner , kan disse organismer konvertere det til etanol eller laktat i stedet. En stor klasse av planter som kalles C4 planter , men har en annen , mer interessant bruk for pyruvat : . De bruker det som en del av en sti som fikser karbondioksid fra luften
PEP karboksylase

Denne veien begynner i såkalte bundle - slire celler, som eksport pyruvat inn i en annen gruppe av celler som kalles mesophyll celler . Nå pyruvat omdannes til fosfoenolpyruvat eller PEP etter et spesielt enzym som kalles pyruvat fosfat dikinase . Denne konverteringen er energikrevende, men og for å drive den cellen må brenne opp ATP . Hvert molekyl av pyruvat omdannes til PEP bruker opp tilsvarende to ATP ved å konvertere en ATP til AMP . PEP er en relativt høy energi molekylet , så ved å bygge det anlegget baner vei for den påfølgende reaksjon .
PEP karboksylase

Neste den mesophyll cellen par Pep å bikarbonat gjennom en reaksjon katalysert av PEP karboksylase . Dette er et viktig trinn , fordi bikarbonat former fra oppløst CO2 , slik at anlegget omfatter tilsvarende et molekyl av CO2 i en organisk forbindelse . Resultatet av denne reaksjonen er oksaloacetat , et annet viktig metabolsk mellomprodukt i seg selv . Den mesophyll celle expends nå noen reduserende effekt i form av et molekyl av NADPH å slå oxaloacetate til malat - . En reaksjon katalysert av malat dehydrogenase
Full Cycle

Denne sekvens av reaksjoner fører til en opphopning av malat i mesophyll cellen, slik at malat diffunderer ned sin konsentrasjonsgradient , og tilbake inn i den bunt - kappe cellen via kanaler som kalles plasmodesmata . Her et annet enzym som kalles eple enzym oxidizes malat , reduksjon av en molekyl av NADPH og omdanne malat tilbake til pyruvat mens støpe et molekyl av CO2 i løsning. Den økende konsentrasjon av pyruvat i bunt - kappe cellen vil forårsake at pyruvat til å diffundere inn i mesophyll cellen. Denne sykliske prosessen fungerer litt som et transportbånd for CO2 , øker CO2-konsentrasjonen i bundle - slire celle på en måte som gagner anlegget under foto .