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Das Pyrenoid ist eine räumlich begrenzte Struktur in Plastiden von verschiedenen Algengruppen und Hornmoosen, die hauptsächlich aus parakristalliner Rubisco besteht, dem Schlüsselenzym der Photosynthese. Da Rubisco anstelle von Kohlendioxid auch in hohem Maße unerwünschterweise Sauerstoff in das Ribulose-1,5-Bisphosphat einbaut, haben die Organismen verschiedene Mechanismen zur Kohlendioxid-Anreicherung entwickelt, um die Effizienz der Photosynthese zu steigern. Algen reichern Kohlendioxid lokal im Pyrenoid an, während höhere Pflanzen den C4- oder CAM-Mechanismus entwickelt haben.

Das Pyrenoid dient auch der Ablagerung von Reservestoffen. Z.B. bilden sich bei den Grünalgen die Stärkekörner um das Pyrenoid herum.

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