Kompaktlexikon der Biologie

Ammoniumassimilation, der bei Pflanzen und bei den meisten Mikroorganismen erfolgende Einbau von Ammonium (NH₄⁺) in organische Stickstoffverbindungen. Dieser Vorgang ist für Pflanzen von Bedeutung, da hierdurch das für Pflanzenzellen toxische Ammonium entgiftet wird. NH₄⁺ entsteht bei der Nitratassimilation und Fotorespiration und kann aus dem Boden aufgenommen werden. NH₄⁺ ist zudem das Produkt der biologischen Stickstoff-Fixierung. In größerer Konzentration führt es zur Zerstörung von Protonengradienten der Thylakoidmembranen, inneren Mitochondrienmembranen und Membranen der Vakuolen. Pflanzen schützen sich, indem die A. unmittelbar am Ort der Aufnahme bzw. Entstehung von NH₄⁺ abläuft. Die A. kann über unterschiedliche Prozesse erfolgen: a) Das Enzym Glutaminsynthetase verknüpft unter Hydrolyse von ATP NH₄⁺ mit Glutamat zu Glutamin, das bei hohen Glutaminkonzentrationen durch das Enzym Glutamatsynthase (GOGAT) mit 2-Oxoglutarat in einer Transaminierungsreaktion (Transaminierung) zur Bildung von zwei Molekülen Glutamat reagiert. b) Alternativ katalysiert die Glutamatdehydrogenase die Synthese von Glutamat aus 2-Oxoglutarat und NH₄⁺. Die A. kann jedoch nicht ausschließlich über diese Reaktion erfolgen, da Mutanten mit defekter Glutaminsynthetase oder Glutamatsynthase nur im Labor überleben, wenn ihre Fotorespiration unterbunden wird. Die Inhibition der A. durch das Herbizid Glufosinate führt zum raschen Absterben behandelter Pflanzen.

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