Die Atmung besteht aus einer Reihe von Reaktionen, die hauptsächlich in den Mitochondrien von Pflanzenzellen auftreten. Die Atmung wandelt Sauerstoff und den bei der Photosynthese entstehenden Zucker in Kohlendioxid, Wasser und Energie um. Neben dem Pflanzentyp beeinflussen verschiedene Umweltfaktoren die Atmungsrate einer Pflanzenzelle.
Pflanzen "atmen" im Wachstumszyklus.Gewebealter / Lebensstadium
Reifende Früchte weisen eine hohe Atmungsrate auf.Jüngeres Gewebe hat eine höhere Atemfrequenz als älteres Gewebe. So haben die Wurzelspitze und die jungen Blätter eine höhere Atmungsrate als ältere Wurzelsegmente und Blätter.
Wenn ein Samen zum ersten Mal Wasser aufnimmt, steigt die Atmungsrate der Zellen schnell an, lässt jedoch nach etwa 20 Minuten nach.
Bei reifen Früchten kommt es zu einem Ausbruch der Atmungsaktivität, der gipfelt, wenn die Früchte die höchste Reife erreichen.
Temperatur
Die Atmungsrate in einer Pflanzenzelle nimmt ab, wenn die Temperatur abnimmt, bis die Atmung um die Gefriertemperaturen fast oder vollständig zum Stillstand kommt. Die Atmung nimmt mit steigenden Temperaturen zu, bis sehr hohe Temperaturen erreicht sind und zu einer Verschlechterung des Gewebes führen.
Die Temperatur beeinflusst stark die Atmung für die Erhaltung (viel mehr als Zellen, die dem Pflanzenwachstum gewidmet sind). Pflanzen in gemäßigten Klimazonen haben im Winter viel geringere Atmungsraten als in warmen Sommern.
Die Atemfrequenz von Früchten kann durch Lagerung an kühlen, trockenen Orten kontrolliert werden. Niedrigere Lagertemperaturen können die Atmung und Reifung von Früchten verlangsamen.
Sauerstoff
Die Atmung nimmt mit abnehmendem verfügbaren Sauerstoff ab. Unter Umständen, in denen kein Sauerstoff vorhanden ist, wie in schlecht entwässerten Böden, findet eine anaerobe Atmung (Gärung) statt. Anaerobe Atmung führt zu Kohlendioxid, etwas Energie und Ethanol. Diese Art der Atmung wird auch zur Erzeugung von Alkoholen verwendet.
Die Atmungsrate der meisten Pflanzen bewegt sich in der Nähe des normalen Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre.
Kohlendioxid
Kohlendioxid, eines der Abfallprodukte der Atmungsgleichung, wirkt sich auch auf die Atmung aus. Je höher die Kohlendioxidkonzentration, desto niedriger die Atmungsrate.
Beschädigung
Die Atmung nimmt sowohl in direkt infizierten als auch in umgebenden Zellen zu, wenn das Pflanzengewebe beschädigt oder infiziert ist. Wenn sich in einem Apfel ein Wurmloch befindet, umgibt ihn oft ein kleiner brauner Bluterguss - dies ist ein Hinweis auf eine verstärkte Atmung im Bereich um die beschädigten Zellen.
Wassermangel
Trockenes Gewebe hat eine geringere Atmungsrate als hydratisiertes Gewebe. Obwohl Trockenheit den Photosyntheseprozess in Pflanzenzellen viel stärker beeinflusst, wirkt sich der Mangel an verfügbarem Wasser auch negativ auf die Atmung aus.
Verfügbarer Zucker
Blätter mit Überdachung weisen häufig höhere Atmungsraten aufEine Zunahme der verfügbaren Zucker aus der Photosynthese führt im Allgemeinen zu einer erhöhten Atmungsrate. Die Atmungsraten in den Blättern des oberen Baldachins sind häufig höher als in Blättern des unteren Baldachins, da Blätter des oberen Baldachins mehr Zucker produzieren.
