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Die Wurzel des Lebens

Pflanzen als Ernährer des Planeten

Heute nennen wir die Erde zwar immer noch den „Blauen Planeten“, aber ohne das Grün der Pflanzen wäre das Leben, wie wir es kennen, wohl nicht möglich. Durch ihre Fähigkeit der Fotosynthese bilden sie die Basis einer komplexen Nahrungskette.

Denn Pflanzen sind in der Lage, die Lichtenergie der Sonne in Form von chemischer Energie zu binden. Sie „essen“ sozusagen Sonnenlicht und wandeln es in für uns verwertbare Biomasse um: in Zucker. Daher werden Pflanzen als autotroph bezeichnet, was so viel heißt wie „selbsternährend“.

Selbstversorger

Wer seine Energie nicht wie die Pflanzen aus Sonnenlicht oder wie manche Mikroorganismen aus anorganischen Verbindungen selbst produzieren kann, ist auf die Aufnahme von Biomasse angewiesen. Oder einfacher ausgedrückt: Er muss essen. Solche Lebewesen werden heterotroph genannt, also „sich von anderen ernährend“. Dies trifft auf Tiere, Pilze und die meisten Bakterien zu, sowie auf uns Menschen.

Heterotrophe Organismen gewinnen ihre Energie durch die Zellatmung. Sie findet in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen statt. Wir kennen diesen Prozess als das „Verbrennen von Kalorien“: Denn wie das Feuer im Kamin brauchen auch die Mitochondrien Sauerstoff, um Biomasse zur Energieerzeugung zu nutzen. Und alle Biomasse ist letztlich auf die Fotosyntheseprodukte der Pflanzen zurückzuführen.

Heterotrophe Organismen wie der Mensch brauchen Nahrung und Sauerstoff. Beides wird von Pflanzen bereitgestellt, die autotroph sind, also "selbsternährend". © OpenClipart-Vectors / pixabay

Kreislauf des Lebens

Bei der Zellatmung spalten die Mitochondrien unter Verbrauch von Sauerstoff Zuckermoleküle, die wir mit der Nahrung aufgenommen haben. Mit der dabei freigesetzten Energie halten wir unsere Körpertemperatur aufrecht und treiben diverse biochemische Prozesse im Körper an. Als Abbauprodukt wird CO2 erzeugt und über die Atemwege abgeführt.

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Das Kohlenstoffdioxid, was wir ausatmen, wird dann von den Pflanzen aufgenommen. Unter Energieaufwand, also der Nutzung des Sonnenlichts, wandeln sie es wieder in Glucose und Sauerstoff um. So schließt sich ein Kreislauf, der durch die Kraft der Sonne angetrieben wird.

Schichtwechsel

Im Dunkeln stellen übrigens auch Pflanzen ihre Aktivität auf die Zellatmung um. Da ohne Sonnenlicht die Fotosynthese nicht funktioniert, greifen sie über Nacht auf ihre gespeicherten Zuckerreserven zurück und „atmen“ wie wir Sauerstoff ein und CO2 aus.

Dabei verbrauchen sie aber viel weniger Sauerstoff, als sie tagsüber produzieren. Dass uns Pflanzen im Schlafzimmer nachts die Luft wegatmen, braucht daher niemand zu fürchten. In der Bilanz produzieren sie ausreichend Sauerstoff, um damit nicht nur sich selbst, sondern den ganzen Planeten zu versorgen.

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Christian Lüttmann
Stand: 28.04.2017

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Die Lichtwandler
Wie Pflanzen durch Fotosynthese das Leben auf der Erde ermöglichen

Grüne Pioniere
Die Entstehung der ersten Pflanzen

Die Wurzel des Lebens
Pflanzen als Ernährer des Planeten

Die Zutaten der Fotosynthese
Wie Pflanzen Licht für die Zuckerproduktion sammeln

Licht und Schatten
Die Produktionsschritte in der grünen Fabrik

Endlich: Zucker
Die Dunkelreaktion ist das Finale der Fotosynthese

Der Natur auf der Spur
Die Herausforderung der künstlichen Fotosynthese

Frankensteins Pflanze
Künstliche Dunkelreaktion als Klimaretter?

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