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Faktoren, die die Atmung in Pflanzen beeinflussen

Die Atmung besteht aus einer Reihe von Reaktionen, die hauptsächlich in den Mitochondrien von Pflanzenzellen auftreten. Die Atmung wandelt Sauerstoff und die bei der Photosynthese erzeugten Zucker in Kohlendioxid, Wasser und Energie um. Neben der Art der Pflanze beeinflussen verschiedene Umweltfaktoren die Atmungsgeschwindigkeit einer Pflanzenzelle.

Pflanzen "atmen" als Teil des Wachstumszyklus.

Gewebezeitalter / Lebensphase

Die Reifung von Früchten bewirkt eine hohe Atmungsrate.

Jüngeres Gewebe hat eine höhere Atmungsrate als älteres Gewebe. Die Wurzelspitze und die jungen Blätter haben daher höhere Atmungsraten als ältere Wurzelabschnitte und Blätter.

Wenn ein Samen zum ersten Mal Wasser aufnimmt, steigt die Atmungsrate der Zellen schnell an, pendelt sich jedoch nach etwa 20 Minuten ein.

Die Reifung von Früchten führt zu einem Ausbruch der Atmungsaktivität, die ihren Höhepunkt erreicht, wenn die Früchte ihren höchsten Reifegrad erreicht haben.

Temperatur

Die Atmungsgeschwindigkeit in einer Pflanzenzelle nimmt ab, wenn die Temperatur abnimmt, bis die Atmung um die Gefriertemperatur herum fast oder vollständig zum Stillstand kommt. Die Atmung nimmt mit steigenden Temperaturen zu, bis sehr hohe Temperaturen erreicht werden und das Gewebe beeinträchtigt wird.

Die Temperatur beeinflusst die Atmung zur Erhaltung stark (viel mehr als Zellen, die für das Pflanzenwachstum bestimmt sind). Pflanzen in gemäßigten Klimazonen haben im Winter viel niedrigere Atmungsraten als in warmen Sommern.

Die Atmungsrate von Früchten kann durch Lagerung von Obst an kühlen, trockenen Orten kontrolliert werden. Niedrigere Lagertemperaturen können die Atmung und Reifung von Früchten verlangsamen.

Sauerstoff

Die Atmung nimmt mit abnehmendem verfügbaren Sauerstoff ab. Wenn kein Sauerstoff vorhanden ist, wie in schlecht durchlässigen Böden, kommt es zu einer anaeroben Atmung (Fermentation). Anaerobe Atmung führt zu Kohlendioxid, etwas Energie und Ethanol. Diese Art der Atmung wird auch zur Erzeugung von Alkoholen verwendet.

Die Atmungsgeschwindigkeit der meisten Pflanzen liegt um den normalen Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre.

Kohlendioxid

Kohlendioxid, eines der Abfallprodukte der Atmungsgleichung, wirkt sich auch auf die Atmung aus. Je höher die Konzentration an Kohlendioxid ist, desto niedriger ist die Atmungsgeschwindigkeit.

Beschädigung

In direkt infizierten und umgebenden Zellen nimmt die Atmung zu, wenn Pflanzengewebe beschädigt oder infiziert ist. Wenn sich in einem Apfel ein Wurmloch befindet, wird dieser oft von einem kleinen, braunen Quetschling umgeben. Dies ist ein Hinweis auf eine erhöhte Atmung im Bereich der beschädigten Zellen.

Wassermangel

Trockenes Gewebe hat eine niedrigere Atmungsrate als hydratisiertes Gewebe. Obwohl Dürre den Photosyntheseprozess in Pflanzenzellen viel stärker beeinflusst, wirkt sich der Wassermangel auch negativ auf die Atmung aus.

Verfügbare Zucker

Blätter des oberen Blätterdaches sehen häufig höhere Atmungsraten

Eine Zunahme der verfügbaren Zucker aus der Photosynthese führt im Allgemeinen zu einer erhöhten Atmungsgeschwindigkeit. Die Atmungsraten in den Blättern der oberen Blätter sind oft höher als die Blätter der unteren Blätter, da Blätter der oberen Blätter mehr Zucker produzieren.