Wasserzustand und Wassertransport

Zusammenfassung

Die typische höhere (mesophytische) Landpflanze besteht zu mehr als 90% aus Wasser. Wenn der bei Vollturgeszenz maximal erreichbare Wassergehalt um mehr als 15% unterschritten wird, verlieren krautige Pflanzen ihre mechanische Stabilität, sie welken. Darüber hinaus werden viele physiologische und biochemische Funktionen so stark beeinträchtigt, daß ein Überleben zumindest längerfristig nicht mehr möglich ist. Diese extrem ausgeprägte Abhängigkeit vom Wasser ist vor allem darin begründet, daß die pflanzliche Zelle die physikalischen Eigenschaften eines Osmometers besitzt. Durch osmotische Wasseraufnahme durch die Plasmamembran, getrieben vom osmotischen Potential (π) des Zellinhalts, baut sich in der Zelle ein hydrostatischer Druck (Turgordruck, P_Τ) auf. Gleichzeitig wird die Zell wand elastisch gespannt. Turgordruck und Zellwandspannung sind antagonistische Größen, welche, obwohl qualitativ verschieden, numerisch stets gleich groß sind. Wenn in einer von reinem Wasser umgebenen Zelle Turgordruck und Zellwandspannung ihren maximalen Wert erreicht haben (Vollturgeszenz), ist keine weitere Wasseraufnahme mehr möglich; die Zelle steht im Wassergleichgewicht mit ihrer Umgebung und ihr Wasserpotential (ψ) nimmt den Wert Null an.