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Kompaktlexikon der Biologie: Pflanzenphysiologie

Pflanzenphysiologie, das Teilgebiet der Botanik, das sich mit den Funktionsabläufen in Pflanzen anhand der zugrunde liegenden physikalischen und (bio)chemischen Prozesse befasst. Als experimentelle Disziplin beschränkt sich die P. nicht nur darauf, Entwicklungs- oder Stoffwechselprozesse zu beschreiben, sondern will diese auch in ihren kausalen Zusammenhängen erklären. Die P. lässt sich in drei grundsätzliche Teilbereiche unterteilen, die sich jedoch überschneiden können. Es existieren zudem eine ganze Reihe von weiteren, enger umgrenzten Teilgebieten, die sich wie die Ökophysiologie mit dem Verhalten von Pflanzen in ihrer Umwelt oder, insbesondere die Stressphysiologie, mit der Antwort von Pflanzen auf ungünstige Umwelteinflüsse befassen. Mit dem Begriff Molekulare Physiologie wird heute die Verknüpfung von molekulargenetischen Forschungsansätzen mit Fragestellungen der P. bezeichnet, die vor allem von der Erforschung transgene Pflanzen und Mutanten profitiert.

Stoffwechselphysiologie. Die Physiologie des pflanzlichen Stoff- und Energiewechsels untersucht alle Prozesse, die mit der Bereitstellung (z.B. Fotosynthese) und dem Verbrauch von Energie, sowie der Aufnahme von organischen und anorganischen Stoffen (z.B. Nährelemente), deren Umsetzung zu organischen Verbindungen (Biosynthese der Kohlenhydrate, sekundären Pflanzenstoffe usw.) und Abgabe bzw. Speicherung zusammenhängen. Ein wichtiger Bereich der Stoffwechselphysiologie widmet sich dem für Pflanzen lebenswichtigen Wasserhaushalt.

Entwicklungsphysiologie. Die Physiologie des Formwechsels befasst sich mit Entwicklungs- und Wachstumsprozessen von der Samenentwicklung bis hin zum Absterben von Pflanzen und deren Regulation durch endogene (z.B. Phytohormone) oder exogene Faktoren wie Umwelteinflüsse (Licht, Temperatur, Wasserversorgung, Morphosen). Wichtige Forschungsgebiete widmen sich dabei der Blütenbildung, dem Fotoperiodismus, der Physiologie der pflanzlichen Fotorezeptoren und der pflanzlichen Embryonalentwicklung.

Bewegungsphysiologie. Die Physiologie der Bewegungen erforscht, wie sich Pflanzen, Zellorganellen, Zellen, Organe bewegen und welche Reize hierzu wahrgenommen werden müssen. Bei frei beweglichen Algen und Pilzen werden freie Ortsbewegungen (Taxis), bei im Substrat verankerten Pflanzen gerichtete (Tropismus) und ungerichtete (Nastie) Bewegungen erforscht. Wichtige Bereiche der Bewegungsphysiologie sind die den Rankenbewegungen oder dem Öffnen der Spaltöffnungen zugrunde liegenden physiologischen Prozesse.

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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