Lexikon der Biologie

Photosynthese



2: Die Chloroplasten als Ort der Photosynthese sind ein Angriffspunkt für Herbizide und Streßfaktoren. Der photosynthetische Elektronentransport kann durch Herbizide (z.B. Diuron, Bentazon, Atrazin) blockiert und damit die Photosynthese (Licht- und Dunkelreaktionen) gehemmt werden. Andere Herbizide hemmen die Carotinoid- oder Chlorophyllbildung, die Isoprenoid- oder Aminosäurebildung im Chloroplasten, was den Aufbau eines funktionsfähigen Photosyntheseapparats blockiert. Die Herbizide werden so entwickelt, daß die Kulturpflanzen tolerant sind (Herbizidresistenz), die Unkräuter in den landwirtschaftlichen Kulturen jedoch eingehen. – Alle natürlichen oder durch den Menschen verursachten (anthropogenen) Streßfaktoren (Pflanzenstreß, Streßresistenz bei Pflanzen) wie Hitze, Wassermangel, Starklicht, Magnesiummangel (Magnesium), Luftschadstoffe (Luftverschmutzung), saurer Regen, Photooxidantien (Ozon) reduzieren direkt oder indirekt die Photosynthesefunktion und CO2-Assimilation. Die absorbierte Lichtenergie wird dann nur noch in geringem Umfang zur photosynthetischen Lichtquantennutzung verwendet, es erfolgt eine erhöhte Abstrahlung der absorbierten Lichtenergie als Wärme und als rote und dunkelrote Chlorophyll-Fluoreszenz. Letztere ist umgekehrt proportional zur photosynthetischen CO2-Assimilation (Kautsky-Effekt). Daher kann man über die relativ einfache Messung von Chlorophyllfluoreszenz-Kinetiken sozusagen zerstörungsfrei sehr schnell Aussagen über die Photosyntheseaktivität und Funktionsfähigkeit der Blätter und den Gesundheitszustand von Pflanzen gewinnen.

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