Wie wirkt sich Sauerstoffmangel auf Pflanzen aus?

Wie ich weiß, benötigen alle Zellen Sauerstoff. Meine Frage ist also, wie effizient können Anlagen in einer sauerstofffreien Atmosphäre betrieben werden? Produzieren alle Pflanzen genug Sauerstoff für sich selbst? Können sie ihren eigenen Sauerstoff verbrauchen oder geht der Sauerstoff schnell an die Luft verloren? Gibt es eine Pflanze, die mehr Sauerstoff verbraucht als sie produziert?

Antworten (1)

Bei Tageslicht photosynthetisiert die Pflanze schneller als sie atmet, so dass es keine Nettoaufnahme von Sauerstoff gibt (der Sauerstoff wird natürlich als Teil der Photosynthese produziert).

Dies gilt natürlich nur für Gewebe, in denen Photosynthese stattfindet. In den Wurzeln der Pflanze muss für die Atmung immer Sauerstoff im umgebenden Boden/Wachstumsmedium vorhanden sein. Wenn also in den Wurzeln kein Sauerstoff vorhanden ist, können die Wurzelzellen kein ATP durch Atmung produzieren und sterben folglich ab. Dies führt schließlich zum Absterben der gesamten Pflanze, da diese aufgrund des fehlenden funktionierenden Wurzelgeflechts keine Nährstoffe mehr aufnehmen kann.

Dies ist die Ursache des Pflanzensterbens, wenn der Boden durchnässt ist – das Wasser füllt Räume im Boden, die sonst Luft (dh Sauerstoff) enthalten würden.

Bestimmte Pflanzen (häufig Nutzpflanzen), Reis als Beispiel in den Kommentaren unten, können Staunässe und die daraus resultierende geringe Sauerstoffversorgung überleben. Das können sie aber nur kurzfristig. Insbesondere Reispflanzen haben Anpassungen, die den Sauerstofftransport von den oberirdischen Pflanzenteilen zu den Wurzeln ermöglichen. Dies bedeutet natürlich, dass der Reis nicht über einen längeren Zeitraum vollständig untergetaucht werden kann. Pflanzen wie Reis haben möglicherweise besser angepasste anaerobe Fermentationswege, die zum Hauptproduzenten von ATP werden, wenn die aerobe Atmung zum Erliegen kommt, wodurch sie besser damit umgehen können, wenn sie vorübergehend untergetaucht sind, als andere Pflanzen.

Molekulare Strategien zur Verbesserung der Staunässetoleranz bei Pflanzen

Dennoch gibt es Pflanzen, die sich in einer wasserüberfluteten Umgebung wohlfühlen, wie zum Beispiel Reis.
Können Sie den Punkt von @Anixx ansprechen?
@Abe-Pflanzen, die routinemäßig auf gesättigte Böden treffen, haben Anpassungen, um O_2 zu den Wurzeln zu bringen. Die "Knie" von Zypernbäumen sind ein Beispiel, ebenso wie die "Luftwurzeln" von Mangroven. Feuchtgebietsmonokotylen können auch hohle Stängel haben, die es ihnen ermöglichen, Luft unter die Luft-Wasser-Grenzfläche zu transportieren. Ich weiß nicht, wie Reis das macht, aber Anpassungen an gesättigten Boden sind keine Seltenheit.
Wie wirkt sich Sauerstoffmangel auf Pflanzen aus?
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