Besonderheiten des Stoffwechsels von Pflanzen und Bakterien

Zusammenfassung

Pflanzen beziehen Energie aus dem Sonnenlicht und nehmen sämtliche Baustoffe in anorganischer Form auf: Kohlenstoff als CO₂, Stickstoff als Nitrat oder Ammoniak und Schwefel als Sulfat: Pflanzen sind photoautotroph.

Die Photosynthese in Pflanzen, Algen und Cyanobakterien versorgt alle anderen Lebewesen mit organisch gebundenem Kohlenstoff. Bodenbakterien assimilieren N₂ aus der Luft, und Pflanzen assimilieren NO₃ ^- und NH₄ ⁺ aus dem Boden, wodurch sie die Biosphäre mit organisch fixiertem Stickstoff versorgen. Dasselbe gilt für die Assimilation von Schwefel aus SO₄ ^2- durch Bakterien und Pflanzen. Stickstoff und Schwefel werden zu NH₃ bzw. H₂S reduziert und danach in Aminosäuren und weitere N- und S-haltige Verbindungen eingebaut.

Pflanzen transportieren Kohlenhydrat zumeist in Form von Saccharose und speichern chemische Energie in Form von Stärke und Triacylglycerol. Im Unterschied zu Mensch und Tier synthetisieren Pflanzen Speicherproteine als Aminosäurereserve. Der Sekundärstoffwechsel der Pflanzen produziert äußerst vielfältige Verbindungen als Schutz gegen Fraß und mikrobielle Pathogene. Zahlreiche sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe werden als Medikamente verwendet. Die Phytohormone regulieren fast ausschließlich Wachstum und Entwicklung der Pflanze und nur in seltenen Fällen den Stoffwechsel.

Bakterien weisen zahlreiche Stoffwechselwege auf, die weder bei Tieren noch Pflanzen vorkommen, und ihnen erlauben, unter verschiedensten Bedingungen zu wachsen.