Das Blatt

Aufgabe:
Blätter und Nadeln haben für die Ernährung der Bäume eine ganz besondere Bedeutung: In ihnen laufen chemische Prozesse ab, die für den Aufbau der Biomasse unumgänglich sind. Dieser chemische Prozess wird als Assimilation oder wegen der wichtigen Beteiligung des Lichtes auch als Photosynthese bezeichnet.

Die Blätter nehmen durch kleine Öffnungen (Spaltöffnungen), die sich an ihren Unterseiten befinden, Kohlendioxid (CO2) aus der Luft auf. Das benötigte Wasser wird gleichzeitig über die Pflanzenwurzeln aufgenommen. Das Blatt selbst verfügt in speziellen Zellen (Chloroplasten) über einen grünen Farbstoff, das so genannte Chlorophyll. Dieser „Energieumwandler“ Chlorophyll baut mit Hilfe der Sonnenenergie, die auf das Blatt einwirkt, Kohlendioxid und Wasser in Kohlenhydrate und Sauerstoff um. Während die Blätter den Sauerstoff an die Luft abgeben, werden die Kohlenhydrate als Stärke und Traubenzucker (Assimilate) über Leitungsbahnen im Bast in der Pflanze verteilt.

6 CO2 + 12 H2O -> Energie und Chlorophyll -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

Der Verbrauch der Assimilate zum Pflanzenwachstum wird auch als Atmung bezeichnet. Darunter versteht man den Umkehrprozess der Photosynthese, weil unter Verbrennung der Kohlenhydrate mit Luftsauerstoff wieder Kohlendioxid und Wasser entsteht.

C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O -> Energie und Chlorophyll -> 6 CO2 + 12 H2O

Die Pflanze atmet ständig, kann jedoch nur am Tage CO2 assimilieren; dennoch erzielt sie einen Stoff- und Energiegewinn, da die Photosynthese die Atmung um etwa das Fünffache übertrifft.

Der Aufbau organischer Substanz aus anorganischer Substanz mit Hilfe aufgenommener Energie ist die Photosynthese. Diese Ernährungsweise wird auch als Autotrophie bezeichnet, weil die Pflanze für ihre Ernährung auf keine anderen Lebewesen zurückgreifen muss. Der Mensch ist hingegen auf die Biomasse von Pflanzen (z.B. in Form von Früchten oder Gemüse) angewiesen, da er selbst nicht in der Lage ist, sie zu produzieren. Diese Ernährungsweise wird auch als heterotroph bezeichnet.

Die heterotrophe Ernährungsweise gibt es auch in der Pflanzenwelt. So gibt es Blütenpflanzen, denen das Chlorophyll ganz fehlt oder deren Wurzeln kaum Wasser und Mineralstoffe aufnehmen können. Andere Arten leben auf nährstoffarmen Standorten; damit sie trotzdem überleben können, haben sie besondere Lebensgewohnheiten entwickelt – beispielsweise

1. Symbiose: Die Blätter des gewöhnlichen Fichtenspargels weisen kein Chlorophyll auf. Er ist somit nicht zur Photosynthese fähig. Die Nährstoffe bezieht er aus Pilzen, die seine Wurzeln durchsetzen. Im Gegenzug gibt er an den Pilz Vitamine ab, die dieser nicht selbst bilden kann. Eine solche Lebensgemeinschaft zu beiderseitigem Nutzen bezeichnet man als Symbiose.

2. Schmarotzer: Pflanzen, die Wasser und Mineralstoffe (Magnesium, Stickstoff etc.) teilweise oder vollständig von einer Wirtspflanze beziehen, nennt man Schmarotzerpflanzen. Man unterscheidet dabei noch zwischen Halb- und Ganzschmarotzern. Die Mistel lebt auf Bäumen und ist ein Halbschmarotzer, der noch Blattgrün besitzt (sie kann also Photosynthese betreiben). Mit ihren Saugwurzeln zapft sie die Wasserleitungsbahnen von Bäumen an und entzieht ihnen Mineralstoffe und Wasser, da sie selbst keinen Kontakt mit dem Boden hat. Die Kleeseide ist ein Ganzschmarotzer, da sie Wasser, Mineralien und organische Substanz von ihrem Wirt (meist Bäume) bezieht.

3. Fleischfressende Pflanzen: Alle Pflanzen dieser Gruppe besitzen Blattgrün und betreiben somit Photosynthese. Ihre Standorte sind aber fast immer besonders nährstoffarme Böden. Daher müssen sie ihren Stickstoffbedarf aus tierischem Eiweiß decken: Der Sonnentau lockt mit Duftstoffen Insekten an, die an klebrigen Drüsenhaaren des Blattes hängen bleiben und von diesem eingeschlossen werden. Anschließend werden Verdauungssäfte ausgeschieden, die das Eiweiß der Beutetiere auflösen.

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