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Stoffwechsel von Wasser und anorganischen Ionen

  • Peter Schopfer
  • Axel Brennicke
Chapter
Part of the Springer-Lehrbuch book series (SLB)

Zusammenfassung

Neben den aus der Atmosphäre zur Verfügung stehenden Elementen Kohlenstoff (als CO2) und Sauerstoff (als O2) benötigt der pflanzliche Stoffwechsel mindestens 15 weitere Elemente, die in Form von Wasser (H2O) und den darin gelösten anorganischen Nährstoffen (mineralische Nährsalze) aufgenommen werden müssen. Aufgrund ihres unterschiedlichen Bedarfs im Stoffwechsel unterscheidet man zwischen Makroelementen (neben C, H, O: N, S, P, K, Ca, Mg) und Mikroelementen (Fe, CL, B, Mn, Zn, Ca, Mo, Ni). Eine wäßrige Lösung, die diese essentiellen Nährelemente (in der Regel in Form anorganischer Ionen) in ausgewogenen Konzentrationen enthält, kann als Nährlösung im Prinzip alle stofflichen Bedürfnisse der Pflanze befriedigen. Bei den höheren Pflanzen erfolgt die Aufnahme mineralischer Nährstoffe aus der Bodenlösung durch die Wurzel, welche für diese Aufgabe mit speziellen physiologischen Fähigkeiten ausgestattet ist. In den wurzelnahen Bodenbereichen, der Rhizosphäre, finden vielschichtige chemische Wechselwirkungen zwischen der Wurzel und den anorganischen und organischen Bodenbestandteilen statt. Durch enzymatische Aktivitäten und Exsudation bestimmter Substanzen kann die Wurzel aktiv auf die Mobilisierung und chemische Aufbereitung von Nährstoffen einwirken. Eine wichtige Rolle spielen in dieser Wechselbeziehung Bakterien und Pilze, welche mit der Wurzel in mehr oder minder engen symbiontischen Stoffaustausch treten. Pflanzen salzreicher Standorte nehmen NaCI im Übermaß auf, können diese Belastung aber durch spezielle Exkretionsmechanismen, z.B.in Salzdrüsen, auf einem tolerablen Stand halten. Dasselbe gilt für toxische Schwermetallionen, welche durch Sequestrierung in der Zellvacuole entgiftet werden können.

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Weiterführende Literatur

  1. Amberger A (1983) Pflanzenernährung. Ökologische und Physiologische Grundlagen. Dynamik und Stoffwechsel der Nährelemente, 2. Aufl. Ulmer, StuttgartGoogle Scholar
  2. Baker DA, Hall JL (eds) (1988) Solute transport in plant cells and tissues. Longman, HarlowGoogle Scholar
  3. Blevius DG, Lukaszewski KM (1998) Boron in plant structure and function. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 49: 481–500CrossRefGoogle Scholar
  4. Clarkson DT, Hanson JB (1980) The mineral nutrition of higher plants. Annu Rev Plant Physiol 31:239–298CrossRefGoogle Scholar
  5. Dinkelaker B, Hengeler C, Marschner H (1995) Distribution and functions of proteoid roots and other root clusters. Bot Acta 108:183–200Google Scholar
  6. dela Fuente JM, Ramírez-Rodríguez V, Cabrera-Ponce JL, Herrera-Estrella L (1997) Aluminium tolerance in transgenic plants by alteration of citrate synthesis. Science 276:1566–1568CrossRefGoogle Scholar
  7. Kramer PJ, Boyer JS (1995) Water relations of plants and soils. Academic Press, San DiegoGoogle Scholar
  8. Lange OL, Kappen L, Schulze ED (eds) (1976) Water and plant life. Problems and modern approaches. Springer, Berlin Heidelberg New York (Ecol studies, vol XIX)Google Scholar
  9. Läuchli A, Bieleski RL (eds) (1983) Inorganic plant nutrition. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokyo (Encycl Plant Physiol NS, vol XV A und B)Google Scholar
  10. Leopold AC (ed) (1986) Membranes, metabolism, and dry organisms. Comstock, Ithaca LondonGoogle Scholar
  11. Marschner H (1995) Mineral nutrition of higher plants, 2nd edn. Academic Press, London New York San DiegoGoogle Scholar
  12. Miflin BJ, Lea PJ (eds) (1990) Intermediary nitrogen metabolism. Academic Press, San Diego New York (The biochemistry of plants. A comprehensive treatise, vol XVI)Google Scholar
  13. Müntz K (1984) Stickstoffmetabolismus der Pflanzen. Fischer, StuttgartGoogle Scholar
  14. Nobel PS (1991) Physio chemical and environmental plant physiology. Academic Press, San Diego New YorkGoogle Scholar
  15. Rauser WE (1995) Phytochelatins and related peptids. Plant Physiol 109:1141–1149PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar
  16. Thomson WW, Faraday CD, Oross JW (1988) Salt glands. In: Baker DA, Hall JL (eds) Solute transport in plant cells and tissues. Longman, Harlow, pp 498–537Google Scholar
  17. Waisel Y, Eshel A, Kafkafi U (eds) (1996) Plant roots: The hidden half, 2nd edn. Dekker, New YorkGoogle Scholar
  18. In Abbildungen und Tabellen zitierte LiteraturGoogle Scholar

In Abbildungen und Tabellen zitierte Literatur

  1. Boyer JS (1970) Plant Physiol 46:233–235PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar
  2. Ciaassen N, Jungk A (1982) Z Pflanzenernähr Bodenk 145:513–525CrossRefGoogle Scholar
  3. Dinkelaker B, Röhmheld V, Marschner H (1989) Plant Cell Environ 12:285–292Google Scholar
  4. Epstein E (1965) In: Bonner J, Varner JE (eds) Plant biochemistry. Academic Press, New York, pp 438–466CrossRefGoogle Scholar
  5. Epstein E (1972) Mineral nutrition of plants: Principles and perspectives. Wiley, New YorkGoogle Scholar
  6. Grill E, Zenk MH (1989) Chemie in unserer Zeit 23:193–199CrossRefGoogle Scholar
  7. Hoagland DR, Arnon DI (1950) The water-culture method for growing plants without soil. Circular 347, Calif Agr Exp Station, BerkeleyGoogle Scholar
  8. Ma JF, Nomoto K (1996) Physiol Plant 97:609–617CrossRefGoogle Scholar
  9. Marschner H (1986) Mineral nutrition of higher plants. Academic Press, LondonGoogle Scholar
  10. Meidner H, Sheriff DW (1976) Water and plants. Blackie, GlasgowGoogle Scholar
  11. Nobel PS (1974) Introduction to biophysical plant physiology. Freeman, San FranciscoGoogle Scholar
  12. Osmond CB, Lüttge U, West KR, Pallaghy CK, Sacher-Hill B (1969) Aust J Biol Sci 22:797–814Google Scholar
  13. Radin JW, Ackerson RC (1981) Plant Physiol 67:115–119PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar
  14. Ruhland W (1915) Jahrbuch Wiss Bot 55:408–498Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999

Authors and Affiliations

  • Peter Schopfer
    • 1
  • Axel Brennicke
    • 2
  1. 1.Institut für Biologie II, BotanikUniversität FreiburgFreiburgDeutschland
  2. 2.Allgemeine BotanikUniversität UlmUlmDeutschland

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