Hi,
habe gehört, das wenn Pflanzen ihre Nachtruhe haben Sauerstoff zu Co2 umwandeln, ist dies richtig?
cu Naseweis
Hallo Naseweiß,
habe gehört, das wenn Pflanzen ihre Nachtruhe haben Sauerstoff
zu Co2 umwandeln, ist dies richtig?
Pflanzen verbrauchen bei Tag und Nacht Sauerstoff. Um Energie zu gewinnen wird in den Zellen Zucker „verbrannt“, dabei entsteht CO2.
Mit ausreichend Licht am Tage ensteht bei der Assimilation ein Sauerstoffüberschuss.
Gruß
Johnny
Hallo Naseweis 
habe gehört, das wenn Pflanzen ihre Nachtruhe haben Sauerstoff
zu Co2 umwandeln, ist dies richtig?
Ähm, also, zunächstmal: Es gibt keine Umwandlung von Sauerstoff zu CO2. Sauerstoff dient - biochemisch - als Elektronenakzeptor und zur Aufnahme von Protonen, d.h. zur „Verbrennung unter Aufnahme von Wasserstoff“. Somit wird Sauerstoff in Wasser umgewandelt. In der Photosynthese läuft der Prozess im Prinzip rückwärts, wobei Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird.
Das CO2 geht einen ganz anderen Weg, nämlich über die Kohlehydrate. Pflanzen fixieren in der Photosynthese das CO2 und bauen es in Kohlehydrate ein. Dazu wird auch Wasserstoff benötigt, den sie aus der Wasserspaltung beziehen (damit bleibt der dort freiwerdende Sauerstoff für die Pflanzen als „Abfallprodukt“ übrig). Wenn Kohlehydrate abgebaut werden, dann werden wieder CO2 und Wasserstoff frei. Der Wasserstoff kann mit Sauerstoff „verbrannt“ werden, wobei sehr viel (nutzbare) Energie frei wird. Hierbei ist das CO2 nun das „Abfallprodukt“.
Richtiger formuliert könnte man fragen, ob Pflanzen Nachts mehr Sauerstoff verbrauchen, als sie freisetzen (Netto-Verbrauch von O2). Oder: Ob sie mehr CO2 freisetzen, als sie fixieren (Netto-Freisetzung von CO2).
Kurze Antwort:
Ja und Nein. Meist aber: ja.
Lange Antwort:
Pflanzenzellen sind im Wesentlichen sehr, sehr ähnlich aufgebaut wie tierische Zellen. Und sie funktionieren auch sehr ähnlich. Insbesondere haben pflanzl. Zellen genau so wie auch tier. Zellen Mitochondrien, welche letzlich unter Sauerstoff-„Verbrauch“ biochemische Energie für die Zelle bereitstellen. Das muss auch so sein, weil es im Leben der meisten Pflanzen Phasen gibt, in denen sie kein Sonnenlicht abbekommen (zB. Keimung!). Die Mitochondrien in den Pflanzenzellen sind immer mehr oder weniger aktiv.
Weiterhin haben Pflanzenzellen ja auch einen „Standardstoffwechsel“ im Zellplasma, wo sie Kohlehydrate, Fette, Proteine und Nukleinsäuren auf-, ab und umbauen. Eine ganz wichtige Rolle spielen - genau wie in tier. Zellen - die Glykolyse und der Citratzyklus. Bei diesen Prozessen wird CO2 freigesetzt. Auch diese Prozesse laufen immer in den Pflanzenzellen ab.
Was die tierischen Zellen nicht haben, sind die Chloroplasten. Die „Verbrauchen“ CO2, was in Form von Kohlehydraten fixiert wird.
Je nach Pflanzenart, Licht- und Wasser-Versorgung und Temperatur kann die BILANZ zwischen CO2-Erzeugung und CO2-Verbrauch also positiv wie auch negativ sein. Gleiches gilt auch für den Sauerstoff.
Es gibt einen Arttypischen Lichtkompensationspunkt , an dem die Pflanze genausoviel O2 erzeugt, wie sie verbraucht (der Punkt liegt so bei 100-500 Lux). Bei weniger Licht haben die Pflanzen einen Netto-Verbrauch, bei mehr Licht haben sie eine Netto-Produktion von O2. Bei sehr hohen Temperaturen (40-50°C) überwiegt dann wieder ein als „Photorespiration“ bezeichneter Effekt, der in der Bilanz wie die Atmung aussieht (O2-Verbauch und CO2-Freisetzung) aber komplizierte andere Ursachen hat.
Manche Pflanzen aus sehr trockenen und sonnigen Habitaten (zB. Kakteen) halten sich Tagsüber „geschlossen“, um nicht unnötig Wasser zu verlieren. Damit können sie auch kein CO2 einatmen und fixieren. Das machen sie stattdessen Nachts. Bei regelmäßigen Tag-Nacht-Wechseln haben diese Pflanzen Nachts trotzdem einen CO2-Netto-Verbrauch. Die entsprechende O2-Netto-Produktion folgt aber erst tags darauf.
Hm, ich hoffe, das war jetzt nicht zu ausführlich…
LG
Jochen
Danke owT
Danke schön
Benötigen Pflanzen Sauerstoff zum leben?
Hallo Jo!
Könnten Pflanzen in einer Umgebung leben in der kein freies Sauerstoff existiert, sondern nur CO2 und die anderen Gase (Stickstoff etc)?
Grüße
Alexa
Hallo Alexa,
Könnten Pflanzen in einer Umgebung leben in der kein freies
Sauerstoff existiert, sondern nur CO2 und die anderen Gase
(Stickstoff etc)?
Ich habe keine konkrete Quelle dazu, aber ich denke doch, ja. Bei vielen Pflanzen wenigstens kurzfristig, weil sie sie in der Evolution sicher schon an das Vorhandensein von O2 eingerichtet haben. Es muss aber Pflanzen in Sauerstoffarmen Habitaten geben (zB. in Sümpfen, vllt. auch Wasserpflanzen in warmen Tümpeln etc.), die ganz gut ohne externen Sauerstoff auskommen können.
Wenn CO2, Licht und Wasser zur Verfügung stehen und die Pflanzen einen intakten Photosyntheseapparat haben, erzeugen sie ja selbst Sauerstoff.
Einige wenige grüne Pflanzen betreiben auch Gärung (z.B. Mais), so dass diese auch in Abwesenheit von Licht UND Sauerstoff noch Energie aus vorhandenen Kohlehydraten gewinnen können (bis wieder Licht da ist, um neue Kohlehydrate aufzubauen).
Erwähnenswert ist vielleicht noch, dass die Glykolyse und Endoxidation in den Blättern während der Photosynthese weitestgehend abgestellt ist, und der Sauerstoff zu dem Zeitpunkt hauptsächlich für die Wurzeln gebraucht wird (die ja keine Photosynthese machen). Was nicht benötigt wird, geht großteils in die Umgebungsluft. Wenn des Sauerstoff damit nachhaltig für die Pflanze „verloren“ ist, dann hat sie auf Dauer Nachts wahrscheinlich Probleme.
LG
Jochen
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