Atmung bei Pflanzen

Wusstest du, dass viele Menschen keine Pflanzen in ihrem Schlafzimmer haben wollen? In vielen Krankenhäusern werden die Pflanzen nachts auf den Flur gebracht. Aber warum?

Das Geheimnis ist: Pflanzen atmen in der Nacht! Sie nehmen also wie Mensch und Tier Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid ab. Sie nehmen also dem Schlafenden den Sauerstoff weg. Aber stimmt das denn?? Um diese Frage zu beantworten, möchte ich dir zunächst die Atmung bei Pflanzen erklären.

Zellatmung bei Pflanzen

Wie tierische Zellen besitzen auch pflanzliche Zellen Mitochondrien. Wie du sicher weißt, bezeichnet man diese Zellorganellen auch als die Kraftwerke der Zelle. Das liegt daran, weil in den Mitochondrien jede Menge Energie freigesetzt wird. Dort findet nämlich die Zellatmung statt!

Zunächst wird im Cytoplasma aus der Glukose das Pyruvat hergestellt. Diesen Vorgang nennt man die Glykolyse. Das hergestellte Pyruvat wird dann vom Cytoplasma in die Mitochondrien transportiert und in den sogenannten Zitronensäurezyklus eingeschleust. In diesem Zyklus entsteht dann in einer langen Reaktion zusammen mit Sauerstoff das Adenosintriphosphat, kurz ATP, Wasser und CO2.

ATP ist ein Energieträger und wird von der Pflanze, wie auch beim Menschen für viele Prozelle innerhalb der Zelle benötigt. So kann zum Beispiel die Pflanze mit dem ATP wichige Pflanzenhormone herstellen.

Bei der Atmung wird also demnach Sauerstoff und Glukose verbraucht und Kohlenstoffdioxid und Wasser freigesetzt. Die Atmung läuft in den Zellen immer ab, da immer Energie gebraucht wird.

Gegenüberstellung Fotosynthese und Atmung

Pflanzen können bei Licht in den Chloroplasten Fotosynthese betreiben. Dabei wird aus Wasser und Kohlenstoffdioxid hauptsächlich Glukose und als Nebenprodukt Sauerstoff hergestellt. Wie du siehst, ist die Fotosynthese also eigentlich eine umgekehrt ablaufende Atmung. Das stimmt natürlich nur, wenn man sich anschaut, was in die Reaktion jeweils hineingeht und was herauskommt.

Insgesamt sind das natürlich zwei Prozesse, die in der Zelle strikt voneinander getrennt ablaufen. Sie laufen in zwei völlig unterschiedlichen Zellorganellen ab: Die Atmung erfolgt im Cytoplasma und den Mitochondrien der Zelle, während die Fotosynthese in den Chloroplasten abläuft. Außerdem ist die Fotosynthese lichtabhängig, während die Atmung lichtunabhängig ist und immer ablaufen kann.

Der Kompensationspunkt

Du siehst also, dass bei Pflanzen nachts nur die Atmung abläuft und am Tag sowohl Atmung als auch Fotoynthese stattfinden. Nachts brauchen Pflanzen also wie Tiere und der Mensch Sauerstoff und geben Kohlenstoffdioxid wieder ab. Am Tag überwiegt die Fotosynthese und es wird mehr Sauerstoff produziert, als es verbraucht wird.

Der Punkt, an dem sich Fotosynthese und Atmung die Waage halten, also genausoviel Sauerstoff durch Atmung verbraucht wird wie durch Fotosynthese entsteht, heißt Kompensationspunkt. Oft wird dieser Punkt am Morgen und am späten Nachmittag erreicht, wenn das Sonnenlicht nur sehr schwach ist und die Fotosynthese nur sehr schwach abläuft.

Paralleler Ablauf von Atmung und Fotosynthese

Du fragst dich jetzt bestimmt, warum Pflanzen am Tag Atmung und Fotosynthese parallel ablaufen lassen, da beides ja genau entgegengesetzte Prozesse sind. Das liegt daran, dass die Energie, die von jeder Zelle verbraucht wird, immer in ATP vorliegen muss. Bei der Atmung entstehen große Mengen an ATP.

Das Endprodukt der Fotosynthese ist jedoch Glukose. Um die in der Glukose gespeicherte Energie nutzen zu können, laufen Glykolyse, Zitronensäurezyklus und Atmungskette ab und ATP wird freigesetzt. In der Atmung wird also nicht weiter als die gewonnene Glukose der Fotosynthese in direkt nützliche Energie, das ATP umgewandelt. Die Fotosynthese speichert die Energie in Glukose und die Atmung stellt diese dann direkt bereit.

Zusammenfassung

Jetzt hast Du gesehen, dass Pflanzen genauso wie Tiere und Mensch atmen. Dieses ist die Zellatmung, die in jeder Zelle abläuft, um Energie in Form von ATP zu bekommen. Die Zellatmung läuft lichtunabhänig und entgegengesetzt zur Fotosynthese ab. Dabei wird Glukose und Sauerstoff verbraucht und Wasser und Kohlenstoffdioxid freigesetzt.

Jedoch sind die Mengen des verbrauchten Sauerstoffs so gering, dass du dir keine Sorgen machen musst, dass deine Zimmerpflanze dir Nachts den Sauerstoff. Also kannst du beruhigt deine Pflanze nachts im Zimmer stehen lassen. Gute Nacht und bis zum nächsten Mal!