Pflanzenphysiologie (Fach) / Wasserhaushalt (Lektion)

Wasserhaushalt

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• Wasser...(H-Brückenbindungen, Dichteanomalie, Teilladungen, polare Atombindung das alles kennst du bereits...) Aber folgende Sachen nochmal wiederholen: Was sind Kohäsion und Adhäsion? Was ist ein Ampholyt? Autoprotolyse? Kohäsion beschreibt die Kräfte die das Zusammenhalten gleicher Moleküle bewirken. Beispiel, Wassermoleküle untereinander. Adhäsion beschreibt die Kräfte die das Zusammenhalten von Molekülen an anderen Molekülen bewirken. Beispiel: Wasser am Rand des Messzylinders. Hier gilt es, vom Meniskus abzulesen. Ein Stoff der sowohl, als Bronsted Säure als auch als Bronsted Base reagieren kann. Beispiel: Wasser. Die Autoprotolyse von Wasser:  2 H2O -> <- H30+ + OH- Reagiert mit Säure als Base: HCL + H20 -> H30+ + CL- Reagiert mit Base als Säure: NH3 + H2O -> NH4+ + OH- 
• Was ist das Wasserpotential? Pfeffers Saugkraftgleichung? Wasserpotential charakterisiert die Verfügbarkeit von Wasser in einem System. Die Maßeinheit ist "PSI" und wird in MPa angegeben. Differenzen zwischen 2 Potentialen treiben den Wassertransport an. Dabei gelant das Wasser vom Ort des höheren Potentials(z.B. 0 MPa), zu dem des niedrigeren (z.B. - 0,5 MPa). Beispiel: Boden - Wurzel oder Blatt - Luft. Das heißt, die Saugkraft ist in der Wurzel höher als Boden.  S (Saugkraft) = PI (osmotischer Druck) - P (Turgor) Man wirft eine getrocknete Rosine in Wasser: Durch Aufsaugen von Wasser in den Körper wird ein hydrostatischer Druck (Turgor) aufgebaut. Solange, bis der osmotischer Druck (PI) kompensiert ist und nicht mehr aufgesaugt wird, S = 0. 
• Wie gelangt Wasser in den Interzellularraum? - Zum kleinen Teil durch passiven Transport durch die Membrandoppellipidschicht. - Hauptsächlich über Transmembranproteine, sogenannte Aquaporine. 
• Wie gelangt Wasser aus dem Boden in die Wurzel bis zur Plasmamembran? Zunächst muss was Wasserpotential in den Wurzeln geringer sein als im Boden. Mit den Wurzelhaaren wird das Wasser aufgenommen. Es folgen der apoplastische Transport, also zwischen Zellwänden bis zur Endodermis und der symplastische Transport, also durch die Zellen und das Plasma. Der casparische Streifen in der Endodermis sorgt für den Wurzeldruck damit was Wasser im Xylem nach oben fließen kann. Dafür wird Energie benötigt, welche durch Einlagerung anorganischer Ionen im Xylem gegegeben ist.
• Was ist Osmose? Diffusion einer Flüssigkeit durch eine semi permeable Schicht entlang eines Konzentrationsgefälles zur Seite mit der höheren Konzentration an Teilchen. So entsteht ein Konzentrationsausgleich mit der Zeit. Das Bestreben einen Konzentrationsausgleich zwischen zwei Räumen getrennt durch eine semipermeable Schicht zu erreichen.
• Begriffe erklären. Hypertonisch = Konzentration von Teilchen ist höher, der osmotische Druck ebenfalls. Hypotonisch = Konzentration von Teilchen ist geringer, dadurch der osmotische Druck ebenfalls. Isotonisch = Konzentration von Teilchen gleich, kein osmotischer Druck vorhanden. Plasmolyse = Wasserentzug durch Osmose aus einer Pflanzenzelle. Grenzplasmolyse = Wert des osmotischen Potenzials des Zellsaftes bei dem gerade noch 50 % der Pflanzenzellen Plasmolyse stattfindet. Turgeszent = Mit Flüssigkeit prall gefüllte und damit unter Druck stehende Zellen und Gewebe.
• Was sind die Triebkräfte des Wassertransports? 1. Wasserpotential 2. Im Xylem: Transpirations - Sog, der durch Transpiration Wasser von den Blättern entsteht. 3. Kapillarkräfte 
• In welchen System wird Wasser transportiert? Xylem, bei Nacktsamer (Gymnospermen) = Tracheiden bei Bedecktsacker (Angiospermen) = Tracheen 
• Wodurch wird die Transpiration geregelt? Stomatäre Transpiration: Verdunstung von Wasser über Schließzellen. Diese bestehen aus 2 Schließzellen die mit Chloroplasten versehen sind. Der Turgor regelt die Öffnung und Schließung.  Öffnung: Wenn genug Wasser vorhanden ist, CO2 jedoch gering ist = Wasserpotential im Stomata negativer (dadurch kann Wasser raus), kaum ABA. Schließung: Trockenheit! Stresshormon ABA führt zum Verschluss der Stomata. Wasserpotential in Pflanzenzellen negativer. Kutikuläre Transpiration: Direkt von der Oberfläche der Pflanze.
• Wie gelangt Wasser auch in die höchsten Bäume? Lange Wassersäulen im Xylem die unter starker Spannung stehen. Große Wasserpotential-differenz die durch Transpirations-Sog bedingt ist.
• Was passiert wenn wenig Transpirations-Sog vorhanden ist, z.B. in den Amazonas wegen extremer Luftfeuchtigkeit? Durch Einlagerungen von anorganischen Ionen im Xylem entsteht ein Wurzeldruck. Folge: Guttation.
• Guttation? Bei zu hoher Luftfeuchtigkeit: Wasserabgabe von den Blättern als Tropfen, die an Blättern haften weil sie eben nicht verdunsten können. 

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