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Kleine Moleküle – große Wirkung

Auf die Mischung kommt es an

Bereits Charles Darwin beschäftigte sich mit den Effekten, die durch Phytohormone hervorgerufen werden, aber Julius von Sachs war der Vorreiter, der 1880 behauptete, dass auch Pflanzen chemische Botenstoffe bilden. Das erste Pflanzenhormon, das Forscher 1926 isolierten, war das Auxin, das hauptsächlich das Streckungswachstum fördert. Später wurden weitere Phytohormone entdeckt: Gibberelline, Cytokinine, Abscisinsäure und Ethylen. Die Effekte, die durch die Botenstoffe ausgelöst werden, sind sehr vielseitig. Zum Beispiel wirken Gibberelline oft im Zusammenspiel mit Auxinen. Sie nehmen ebenfalls Einfluss auf das Streckungswachstum und können Riesenwuchs erzeugen.

Apfelblüte © Ray Wiles

Auch Zellteilungen sowie die Entwicklung von Knospen werden durch eine Klasse von Phytohormonen gefördert. Hierfür sind die Cytokinine zuständig. Sie wirken als Gegenspieler der Auxine. Andere Phänomene, wie der alljährlich im Herbst stattfindende Blatt- und Fruchtfall wird durch Abscisinsäure ausgelöst. Dieses Hormon wirkt überwiegend hemmend auf die Pflanze. Auch Ethylen, das im Gegensatz zu den anderen ein Gas ist, zählt zu den wachstumshemmenden Substanzen. Es löst beispielsweise die Fruchtreife aus.

Daneben wurden in neuester Zeit noch weitere Botenstoffe gefunden. Hierzu gehören Jasmonsäure und Systemin, die vor allem bei Verletzungen eine Rolle spielen, aber auch so genannte Brassinosteroide und Salicylsäure.

Auch wenn sich Umweltbedingungen dramatisch ändern, spielen Phytohormone eine entscheidende Rolle. Oft ist ein bestimmter Umweltreiz, zum Beispiel Trockenheit, erst der Auslöser für die Bildung eines bestimmten Hormons. Dieses setzt dann eine Reihe von Vorgängen in Gang, die beispielsweise wassersparende Maßnahmen in der Pflanze auslösen.

Damit diese Anpassung optimal funktioniert, wird die Wirkung der Phytohormone streng kontrolliert. Dies erfolgt einerseits über die Regulation von Auf- und Abbau der Substanzen, andererseits durch das Zusammenspiel gegensätzlicher Wirkstoffe. Bereits sehr geringe Mengen reichen aus, um physiologische Prozesse in Gang zu setzen. Häufig ist daher nicht die absolute Konzentration entscheidend, sondern das Mengenverhältnis verschiedener Phytohormone zueinander.

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Apfelblüte © Ray Wiles

Dieses komplizierte Wechselspiel zeigt sich bei der Steuerung der Geschlechtsausprägung. Bei der Gurke beispielsweise fördern Auxine die Bildung von weiblichen Blüten und damit den Fruchtansatz. Beim Mais jedoch, ist es der Gegenspieler, also das Gibberellin, das denselben Effekt auslöst.

Natürlich macht sich auch der Mensch die Wirkung von Phytohormonen zunutze und setzt sie gern in der modernen Landwirtschaft und im Gartenbau als Unkrautvertilgungsmittel oder Wachstumsstimulus ein. Allerdings ist die Verwendung von synthetisch hergestellten Varianten nicht unumstritten, da im industriellen Herstellungsprozess zum Teil giftige Nebenprodukte wie Dioxin anfallen.

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Stand: 22.03.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Phytohormone
Überlebenswichtige Botenstoffe im Pflanzenreich

Kleine Moleküle – große Wirkung
Auf die Mischung kommt es an

Auxine
Ein Bonus für die Landwirtschaft

Gibberelline
Unentbehrlich für Keimung und Wachstum

Cytokinine
Aus Eins macht zwei

Abscisinsäure
Rettung bei Wasserstress

Ethylen
Ein Gas bringt Früchte zum Reifen

Jasmonate
Wirkungsvolle Feindabwehr

Brassinosteroide
In kleinen Mengen unverzichtbar

Florigen
Das Phantom unter den Pflanzenhormonen

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