Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Erkenntnisse zum CO2-Transport in Pflanzen

29.09.2003


Forschungsergebnisse des Instituts für Botanik der Technischen Universität Darmstadt im Online-Dienst von "Nature" publiziert


Der Übergang von der Atmosphäre in das Innere der Zelle geschieht über Bio-Membranen, in denen sich so genannte Aquaporin-Moleküle befinden. Die Forschungen von Prof. Kaldenhoff zeigen, dass bestimmte Arten dieser Protein-Moleküle den Transport des CO2 über die Membran erleichtern und damit die Photosynthese und das Wachstum der Pflanze verbessern.



Das renommierte amerikanische Wissenschaftsmagazin "Nature" hat jetzt in seinem Online-Dienst AOP (Advance Online Publication) die Forschungsergebnisse von Prof. Dr. Ralf Kaldenhoff vom Institut für Botanik der TU Darmstadt und seiner Partner an der Universität in Turin/Italien zum Transport von CO2 in Pflanzen am Beispiel des Tabak unter dem Titel "The tobacco aquaporin NtAQP1 is a membrane CO2 transporter with physiological functions" veröffentlicht .

... mehr zu:
»Botanik »CO2 »CO2-Transport »Pflanze »Zucker


CO2 ist die Grundlage des pflanzlichen Stoffwechsels und wird durch die Leistungen der Photosynthese zu Zucker reduziert. Da unsere Nahrung auf dieses als Zucker fixierte CO2 zurückgeht, ist es die Grundlage unseres Lebens. Nur aus dem Zusammenspiel zwischen CO2-Abgabe durch Tiere oder Verbrennungsprozesse und der Aufnahme von CO2 durch die Pflanzen ist ein Kreislauf des Gases gewährleistet.

Die Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe am Institut für Botanik der TU Darmstadt um Professor Dr. Ralf Kaldenhoff haben gezeigt, dass die Aufnahme von CO2 in die Pflanze nicht, wie immer angenommen wurde, ausschließlich durch die Zellmembran erfolgt. Die Pflanze besitzt spezielle Proteine, so genannte Aquaporine, die in ähnlicher Form in allen Lebewesen vorhanden sind und die Durchlässigkeit für CO2 stark erhöhen. Die Untersuchungen konnten zeigen, dass die Umwandlung von CO2 in Zucker durch das Vorhandensein dieser Proteine gefördert wird. Pflanzen, die, bedingt durch Anwendung von gentechnischen Methoden, sehr geringe Konzentrationen eines bestimmten Aquaporins besitzen, haben niedrige CO2-Aufnahme- und Photosynthese-Raten. Pflanzen mit hohem Gehalt des Aquaporins weisen dagegen hohe Werte auf und im Endergebnis wachsen die Blätter dieser Pflanzen drei- bis viermal so schnell wie die von Pflanzen mit normalem Aquaporingehalt.

Mit diesen Ergebnissen konnten Professor Kaldenhoff und seine Mitarbeiter zudem einen aktuellen Streit der Wissenschaft beilegen, bei dem es darum ging, ob diese CO2-Durchlässigkeit überhaupt von Bedeutung sei. Die Forschergruppe kommt zu dem Schluss, dass immer, wenn geringe CO2-Konzentrationsunter-schiede vorliegen - wie es z.B. zwischen dem Inneren einer pflanzlichen Zelle und der Atmosphäre der Fall ist - diese Aquaporine eine wichtige Rolle bei dem CO2-Transport spielen. Die Ergebnisse sind deshalb nicht nur für das Verständnis des CO2-Kreislaufs in unserer Atmosphäre wichtig, sondern tragen auch dazu bei, CO2 abhängige Prozesse in Tier und Pflanze besser zu verstehen.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Ralf Kaldenhoff
Institut für Botanik der TU Darmstadt
Tel. 06151 - 16 4816
E-mail kaldenhoff@bio.tu-darmstadt.de

Diplom-Volkswirtin Sabine Gerbau | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-darmstadt.de

Weitere Berichte zu: Botanik CO2 CO2-Transport Pflanze Zucker

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Titin in Echtzeit verfolgen
13.12.2019 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Neu entdeckter Schalter steuert Zellteilung bei Bakterien
13.12.2019 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das feine Gesicht der Antarktis

Eine neue Karte zeigt die unter dem Eis verborgenen Geländeformen so genau wie nie zuvor. Das erlaubt bessere Prognosen über die Zukunft der Gletscher und den Anstieg des Meeresspiegels

Wenn der Klimawandel die Gletscher der Antarktis immer rascher Richtung Meer fließen lässt, ist das keine gute Nachricht. Denn dadurch verlieren die gefrorenen...

Im Focus: Virenvermehrung in 3D

Vaccinia-Viren dienen als Impfstoff gegen menschliche Pockenerkrankungen und als Basis neuer Krebstherapien. Zwei Studien liefern jetzt faszinierende Einblicke in deren ungewöhnliche Vermehrungsstrategie auf atomarer Ebene.

Damit Viren sich vermehren können, benötigen sie in der Regel die Unterstützung der von ihnen befallenen Zellen. Nur in deren Zellkern finden sie die...

Im Focus: Virus multiplication in 3D

Vaccinia viruses serve as a vaccine against human smallpox and as the basis of new cancer therapies. Two studies now provide fascinating insights into their unusual propagation strategy at the atomic level.

For viruses to multiply, they usually need the support of the cells they infect. In many cases, only in their host’s nucleus can they find the machines,...

Im Focus: Cheers! Maxwell's electromagnetism extended to smaller scales

More than one hundred and fifty years have passed since the publication of James Clerk Maxwell's "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" (1865). What would our lives be without this publication?

It is difficult to imagine, as this treatise revolutionized our fundamental understanding of electric fields, magnetic fields, and light. The twenty original...

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Titin in Echtzeit verfolgen

13.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

LogiMAT 2020: Automatisierungslösungen für die Logistik

13.12.2019 | Messenachrichten

Das feine Gesicht der Antarktis

13.12.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics