Zellatmung bei Pflanzen

Wissenschaft Biologie
#1

Hallo,
wenn ich eine Pflanze in einem luftdichten Gefäß in völliger Dunkelheit längere Zeit stehen lasse, kann ich dann eine Erhöhung des CO2-Gehalts der Luft und eine Erniedrigung des O2-Gehalts der Luft feststellen?
Ich habe in der Literatur keine Werte darüber gefunden, bis zu welchen Maximal- bzw. Minimalwerten diese Gase sich dann in der Umgebungsluft finden lassen. Diese Angaben bräuchte ich dringen!
In einem Buch stand, dass ein CO2-Wert von 3-5% hemmend auf die Zellatmung wirkt. Stirbt die Pflanze dann, weil sie keine Zellatmung mehr betreibt?

Vielen Dank für die Antworten

#2

Hallo,

wenn ich eine Pflanze in einem luftdichten Gefäß in völliger
Dunkelheit längere Zeit stehen lasse, kann ich dann eine
Erhöhung des CO2-Gehalts der Luft und eine Erniedrigung des
O2-Gehalts der Luft feststellen?

Ja.

Ich habe in der Literatur keine Werte darüber gefunden, bis zu
welchen Maximal- bzw. Minimalwerten diese Gase sich dann in
der Umgebungsluft finden lassen. Diese Angaben bräuchte ich
dringen!

Schwer zu bekommen. Biologisch sind solche Erkenntnisse auch nicht interessant, weil Pflanzen im Boden Wachsen und dort Mikroorganismen sind, die auch Stoffwechsel betreiben.

In einem Buch stand, dass ein CO2-Wert von 3-5% hemmend auf
die Zellatmung wirkt.

Das ist auch eine biologisch interessantere Frage. So habe ich das auch in Erinnerung. Generell wirkt eine höhere CO2-Konzentration in der Luft immer hemmend auf eine weitere Freisetzung von CO2 (so eine Art „Endprodukthemmung“), wo ein zellphysiologisch kritischer Wert liegt, weiß ich aber nicht genau. 5% klingt realistisch.

Stirbt die Pflanze dann, weil sie keine
Zellatmung mehr betreibt?

Ja. No energy, no life.

Doch noch eine Warnung vor Verallgemeinerungen: Moose sind ja auch Pflanzen. Die Brutkörper (Gemmen) können fast vollständig dehydrieren, und so können sie auch lange ohne (nachweisbaren) Stoffwechsel existieren, sogar im Luftleeren Raum. Wenn sie dann irgendwann wieder Wasser, Licht und Luft vorfinden, läuft der Stoffwechsel wieder an.

LG
Jochen

#3

Vielen Dank für deine Antwort Jochen!
Du sagtest, die Zusammensetzung der Umgebungsluft ändert sich.
Ist der Nachweis der Veränderung der Zusammensetzung der Umgebungsluft auch mit dem Kernzentest, also der Brenndauer von einer Kerze in der Umgebungsluft im Vergleich mit der Brenndauer in „normaler“ Luft möglich?

Etwas irritiert mich sehr: dass ein erhöhter Kohlenstoffdioxidgehalt die Zellatmung hemmt und die Pflanze sogar irgendwann stirbt (mal abgesehen von Außnahmen) passt nicht mit meinem Wissen zusammen, dass Pflanzen in der Erdgeschichte deutlich höheren Kohlenstoffdioxidwerten ausgesetzt waren, schließlich haben sie ja erst mit der Fotosynthese die heute Luftzusammensetzugng „erzeugt“. Zu der Zeit sind sie ja auch nicht gestorben…

#4

Hallo,

Du sagtest, die Zusammensetzung der Umgebungsluft ändert sich.
Ist der Nachweis der Veränderung der Zusammensetzung der
Umgebungsluft auch mit dem Kernzentest, also der Brenndauer
von einer Kerze in der Umgebungsluft im Vergleich mit der
Brenndauer in „normaler“ Luft möglich?

Kommt auf die Größe des Raumes an, in dem die Kerze brennt und die Zeit, welche die Pflanze im Dunkeln stand. Prinzipiell: Ja.

Etwas irritiert mich sehr: dass ein erhöhter
Kohlenstoffdioxidgehalt die Zellatmung hemmt und die Pflanze
sogar irgendwann stirbt

…

ausgesetzt waren, schließlich haben sie ja erst mit der
Fotosynthese die heute Luftzusammensetzugng „erzeugt“. Zu der
Zeit sind sie ja auch nicht gestorben…

Erstens sprachen wird von Pflanzen im Dunkeln (da können sie keine Photosynthese betreiben) und

zweitens ist der Sauerstoff-Überschuss in der Atmosphäre von Cyanobakterien („Blaualgen“ bzw. deren Ahnen) erzeugt worden. Als die ersten grünen Pflanzen auftraten, gabe es schon recht lange die Zellatmung. Die Vorläufer der ersten Grünalgen (welche wiederum die Vorfahren der grünen Pflanzen waren) hatten bereits Mitochondiren und waren auf die Zellatmung zur Energiegewinnung angewiesen, bevor durch die Endosymbiose von Cyanobakterien-Vorfahren auch die Fähigkeit zur Photosynthese erworden wurde.

LG
Jochen

#5

Hallo amaedorea,

du kannst ja das von dir vorgeschlagene Experiment einmal machen. Laut:

http://www.chemieexperimente.de/luft/pdf/2_1.pdf

soll eine Kerzenflamme bereits bei 16-17% Sauerstoffgehalt in der Umgebung ausgehen.

Grüße

watergolf