Växtmetabolism

Växtmetabolism avser de biokemiska processer som styr uppbyggnad, underhåll och energiomsättning i växter. Den delas vanligen in i primär metabolism, som är direkt kopplad till tillväxt och vitala funktioner, samt sekundär metabolism, som producerar föreningar med ekologiska funktioner som försvar och kommunikation.

Primär metabolism omfattar fotosyntesen och cellulär respiration. Fotosyntesen i kloroplaster omvandlar ljusenergi till kemisk energi via ljusreaktioner som producerar ATP och NADPH, följt av Calvin-cykeln som fixer CO2 till socker. Respiration bryter ned kolhydrater i mitokondrierna genom glykolys, citronsyracykeln och elektrontransportkedjan med frisättning av ATP. Växter kan även genomgå fotorespiration, där syre och koldioxid påverkar effektiviteten.

Växtmetabolism är organiserad över flera organeller: kloroplaster, mitokondrier, peroxisomer, cytosol och vakuoler. Energiomvandling och biosyntes försiggår i olika vägar som styrs av ATP, NADPH och NADH. Grundläggande makrometaboliska vägar omfattar kolhydrat-, lipid- och proteinbiosyntes samt nukleotidsyntes.

Reglering: enzymkatalyserad metabolism och genuttryck styr fluxerna; ljus, temperatur, vattentillgång och näring påverkar aktivitet. Circadiana rytmer ger tidsorganisation.

Sekundär metabolism omfattar bland annat fenoler, terpenoider, alkaloider och lignin. Dessa föreningar har avgörande roller i växters försvar, färgprofilering, kommunikation och miljötillstånd.

Studier av växtmetabolism används inom jordbruk, växtbioteknik och bioekonomi för att förbättra avkastning, näringsinnehåll och motståndskraft samt för produktion av industriellt viktiga ämnen.