Kulhydrater, fedtstoffer og aminosyrer hos planter

Kulhydrater i planter forekommer særligt i cellevæggene. Fibrene i plantecellevægge består nemlig af cellulose (med flere unedbrydelige beta-glykosidbinindinger for mennesket). En cellulosemikrofiber består af ca. 40 dobbelte cellulosestrenge, som er bundet sammen på tværs med hydrogenbindinger. Cellulosefibrene giver cellevæggen en utrolig trækstyrke. Fibrene er indlejret i et netværk som fortrinvis består af hemicellulose, som er mere forgrenet end cellulose, samt stoffet lignin, der dannes ud fra aminosyren fenylalanin, og er opbygget som et netværk af forskellige aromatiske alkoholer, dvs. alkoholer der sidder på en benzenring. En sådan alkohol kaldes en fenol, og når den optræder som funktionel gruppe, som i coniferylakohol kaldes den en fenylgruppe. Fenylgrupperne er hydrofobe og lignin danner et stærkt netværk omkring cellulosefibrene. Resultatet er at cellevæggen er svær at opløse, og samtidig modstår kraftige træk og tryk. Træstof giver planterne en god beskyttelse med at blive spist, idet ligning forhindrer enzymer som cellulase i at angribe cellulosefibrene. Ligningindholdet varierer fra plante til plante. Nogle stænger er bløde og urteagtige, mens andre er hårde og barklignende.

Planternes triglycerider (én type fedtstoffer) indeholder ofte relativt mange umættede fedtsyrer. Indholdet af monoumættede og polyumættede fedtsyrer varierer fra plante til plante. Planternes triglyceridrer udvindes ofte i form af planteolier ved presning idet de som umættede fedtsyrer er flydende ved stuetemperatur.

Planterne danner fedtsyrerne ud fra glycerolaldehyld-3-fosfat-molekyler, som kommer enten direkte fra Calvins cyklus eller fra glykolysen. Fedtsyrerne dannes i cellens cytoplasma af enzymkomplekset fedsyreanhydrase.

Glycerolaldehyld-3-fosfat og acetyl-CoA er tillige udgangspunktet for dannelse af lipiderne isoprenoider, som omfatter stoffer såsom fotosyntesepigmenterne beta-karoten og xantofyl, mange af plantens hormoner, duftstoffer, forsvarsstoffer og fx naturgummi.

De 20 forskellige aminosyrer dannes hos planter med udgangspunkt i glukose. Når glukosen nedbrydes via respirationsprocessen, kan nogle af mellemprodukterne omdannes til de forskellige aminosyrer. Herudover kræves der ammonium, NH4+, til aminosyrernes aminogruppe, og til aminosyrerne cystein og methionin kræves svovl. Planterne optager næringsstoffer fra jordvandet som ioner, bl.a. NH4+, NO3- og SO4 2-.

Dannelsen af de 20 forskellige aminosyrer sker via forskellige synteseveje, styret af bestemte enzymer. Syntesen af aminosyrerne koster energi i form af ATP.

Et af de plantebekæmpelsesmidler som anvendes mest i dag er glyfosfat (Roundup), som hæmmer et af de enzymer, der medvirker ved dannelsen af aminosyrerne fenylalanin, tyrosin og tryptofan. Enzymet findes ikke hos dyr, og midlet har derfor ikke nogen umiddelbar giftvirkning hos dyr eller mennesker.

Visse aminosyrer bruges til at danne klorofyl og nukleotider som også indeholder nitrogen. For at danne nukleotider må planten desuden optage fosfat, PO4 3-, fra jorden.