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Essay
Biology

University, School

Bismarck Gymnasium Karlsruhe

Grade, Teacher, Year

1-2,Kahlmeyer,2014

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Text by Stefanie H. ©
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Das Leben mit Salz


Einleitung 3

Auswirkungen von Salz auf Zellen 3

Osmose 3

Plasmolyse und Deplasmolyse 6

Schutzmechanismen vor der Plasmolyse(Pflanzen) 7

Mangroven 8

Schutzmechanismen vor Salz(Tiere) 9

Fazit 9


Einleitung

Wir streuen es auf unser Essen. Besonders oft auf Eier. Früher war es das weiße Gold. Es sind viele kleine, weiße Körner. Die Rede ist natürlich von Salz. Doch wissen wir eigentlich was die Auswirkungen von Salz auf die Zellen von Pflanzen sind? Wie schädlich ist Salz für Pflanzen und welche Anpassungen gibt es, um auch mit viel Salz umgehen zu können?

Jeder hat wahrscheinlich die Vorstellung, dass, wenn man Salz auf pflanzliche Zellen gibt, diese sich zusammenziehen. Aber wie können dann spezielle Pflanzen mit sehr viel Salz in ihrer Umgebung trotzdem überleben?

Die allgemeinen Reaktionen von Salz auf Zellen und die, von der Natur geschaffenen Mechanismen zum Überleben mit Salz, werden im Folgenden näher erläutert. Auch schauen wir uns die Überlebensmechanismen der Tiere, die mit Salz überleben müssen, an. Um diese zu veranschaulichen haben wir Versuche durchgeführt. Die Überlebensmechanismen der Pflanzen veranschaulichen wir mit dem Beispiel „Mangrovenwäldern“.

Auch die angepassten Lebensweisen der Tiere, die mit Salz überleben müssen, werden im Folgenden behandelt.


Auswirkungen von Salz auf Zellen

Um die Auswirkungen von Salz in Zellen zu verstehen, muss man erst verstehen, wie der Salz- und Wasserhaushalt in Zellen funktioniert.

Osmose

Für die Flüssigkeiten der Osmose gibt es drei verschiedene Möglichkeiten. Die Konzentration ist auf beiden Seiten gleich hoch, man nennt das isotonisch. Wenn die Konzentration der gelösten Substanz niedriger als in der Vergleichslösung ist, ist sie hypotonisch, im umgekehrten Fall hypertonisch. Osmose beschreibt eine spezielle Form der Diffusion. Dabei sind zwei Lösungen durch eine halbdurchlässige(semipermeable) Membran getrennt.

Diese lässt kleine Moleküle durch, aber keine großen, sie wirkt also wie ein Sieb. Die Diffusion findet vor allem von der hypertonischen Lösung in die hypotonische Lösung statt, ein Teil findet aber auch in die andere Richtung statt. Die Lösung mit höherer Konzentration der kleinen Moleküle diffundiert in die andere, bis in beiden die Konzentration gleich hoch ist.

Diffusion erfolgt aufgrund der ständigen Bewegung der Moleküle(Brownsche Molekularbewegung) von Molekülen in flüssigem oder gasförmigen Zustand statt

In Zellen ist diese semipermeable Membran die Zellmembran. Sie lässt Wassermoleküle durch, aber keine Salzmoleküle. Durch diesen Prozess gelangt das benötigte Wasser in die Zellen. Salze sind meistens im Wasser vorhanden. Wenn es z. B. durch Karstgebiete(Gebiete mit einer Kalkschicht, der langsam durch Regen ausgewaschen wird) fließt, ist es sehr kalkhaltig. Aber auch in normaler Erde sind verschi.....[read full text]

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Da aber Salz in einer zu hohen Konzentration für die Zelle wie ein Gift wirkt, funktioniert dies nur bis das Gift für die Zelle tödlich wirkt. Pflanzen, die sehr salzhaltiges Wasser aus dem Boden aufnehmen, haben deshalb noch andere Schutzmechanismen entwickelt. Pflanzen, die mit Salz zurechtkommen, heißen Halophyten. Die meisten kämen auch ohne Salzwasser zurecht, allerdings sind dort andere Pflanzen stärker.

Da der Pflanze immer Wasser verloren, ist eine der einfachsten Methoden die Reduzierung dieses Verlustes.

Caspary-Streifen

Um den Zentralzylinder, durch den das Wasser geleitet wird, befinden sich die Endodermiszellen. Um diese sind sogenannte Caspary-Streifen, die verhindern, dass das Wasser zwischen den Zellen in die Pflanzen gelangt, da die Streifen wasserundurchlässig sind. So kann das Wasser von den Endodermiszellen gefiltert werden. Die Endodermis-Zellen von Halophyten sind dabei wesentlich besser, die störenden Ionen herauszufiltern, aber z. B. die wichtigen Kaliumionen durchzulassen.

Abwerfen salzhaltiger Pflanzenteile

Das Salz wird in bestimmten z. B. den Blättern, Pflanzenteilen eingelagert. Wenn dort sehr viel Salz eingelagert ist, sterben diese ab, aber die anderen Zellen sind keiner hohen Salzkonzentration ausgesetzt. In der ganzen Pflanze ist immer noch sehr viel Salz, aber nur an einigen wenigen Orten.

B.....

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B. rote Mangrove)ähnlich wie Pflanzen in trockenen Gebieten daran angepasst, einen sehr niedrigen Wassergehalt in ihren Blättren zu tolerieren. Ihre Wurzeln sind mit speziellen Ultrafiltern ausgestattet, die das Wasser vorfiltern. In der Pflanze ist viel Salz eingelagert, aber auch ein spezieller Zuckeralkohol(Mannit), damit überhaupt Wasser aufgenommen werden kann, denn das Meerwasser wirkt mit einem hohen osmotischen Druck auf die Pflanze.

Manche haben spezielle Drüsen zur Salzausscheidung. Ein Beispiel dafür ist die schwarze Mangrove(avicennia germinans). Hier befinden sich die Drüsen auf der Blattoberfläche.

Abbildung 7 Salzkristalle auf der Blattoberfläche der schwarzen Mangrove

Die rote Mangrove(Rhizophora mangle) hingegen wirft alte Blätter, in denen sie sehr viel Salz gespeichert hat, ab. Sie ist wie die weiße Mangrove(langucularia racemosa) blattsukkulent, das heißt sie speichert in ihren Vakuolen Salz und verdünnt den Zellsaft mit Wasser, um die Konzentration gering zu halten. Eine Besonderheit der Mangroven sind die Luftwurzeln, mit denen sie salzfreies Regenwasser aufnehmen können.


Schutzmechanismen vor Salz(Tiere)

Auch Tiere haben spezielle Abwehrmechanismen gegen Salz entwickelt. Allerdings müssen sie auch darauf achten, nicht zu wenig Salz in ihren Zellen zu haben, denn im Gegensatz zu pflanzlichen Zellen bewirkt bei tierischen Zellen eine hypertonische Lösung in den Zellen, dass die Zellen sich ausdehnen und sogar platzen können, da sie keine schützende Zellwand haben.

Um aber auch nicht auszutrocknen, gibt es auch hier Schutzmechanismen, die sich von denen der Pflanzen deutlich unterscheiden. Tiere haben meist eine höhere Salzkonzentration als Pflanzen, vertragen also einen höheren Salzgehalt. Gerade Pflanzenfresser haben durch eine zu geringe Aufnahme an Salz das oben beschriebene Problem, sie brauchen Salzlecksteine, um genügend S.....

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Gerade Vögel oder Reptilien, die die Vorfahren der Vögel sind, lösen das Problem eher wie Pflanzen. Sie scheiden das Salz über Drüsen aus, die meist am Kopf an der Nase oder den Augen sitzen

Fazit


Durch unsere Ausarbeitung zum Thema „Das Leben mit Salz“, haben wir herausgefunden, dass jede Pflanzenart einen speziellen Mechanismus anwendet, um auf salzhaltigem Boden überleben zu können. An den Versuchen konnten wir die Auswirkung von Salz auf pflanzliche Zellen beobachten.

An unserem Beispiel der Mangroven kann man gut sehen, dass auch Pflanzen in schwierigen Lebensräumen mit dem hohen Salzgehalt des Wassers zurechtkommen, durch ihre verschiedenen Methoden der Salzausscheidung. Die Anpassungen sind für diese Pflanzen sehr wichtig, ohne sie wären sie nicht überlebensfähig, Pflanzen haben aber auch ein großes Problem mit osmotischen Druck, da die Konzentration in der Pflanze höher sein muss als außerhalb, um Wasser aufnehmen zu können.

Auch die Tiere, die im oder am Salzwasser leben, haben sich an ihren Lebensraum angepasst und benutzen teils ähnliche Überlebensmechanismen wie die Pflanzen. Die Mechanismen sind aber oft energieaufwendiger als die der Pflanzen.


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