Unterschiedliche Veränderungen der Atmungsaktivität bei Pflanzen

Die Keimung von Samen ist ein entscheidender Schritt im Lebenszyklus von Pflanzen. Wenn ruhende, trockene Samen Wasser aufnehmen, erhöht sich ihre Sauerstoffaufnahme und der Energiestoffwechsel wird sehr aktiv, was die Biosynthese von Makromolekülen und den Transport von gelösten Stoffen ermöglicht, die für die vollständige Keimung erforderlich sind. Die metabolische ATP-Quelle erfordert den Betrieb der oxidativen Phosphorylierung in den Mitochondrien im frühesten Stadium des Keimvorgangs. Die Reaktivierung des mitochondrialen Stoffwechsels stellt auch eine wichtige Quelle für reaktive Sauerstoffspezies (ROS) dar. Unter normoxischen Bedingungen können etwa 2-3 % des von den Mitochondrien verbrauchten Sauerstoffs in Superoxid und H2O2 umgewandelt werden. Veränderungen in der ROS-Homöostase resultieren aus einer Veränderung des Gleichgewichts zwischen ROS-produzierenden und ROS-fangenden Prozessen. Pflanzen verfügen über lösliche antioxidative Verbindungen wie Ascorbinsäure, Vitamin E und Glutathion sowie über eine Reihe von Schutz- und Reparaturenzymen, die Superoxidradikale und Wasserstoffperoxid wirksam zerstören können. Zu diesen Enzymen gehören Superoxiddismutase (SOD), Katalase (CAT), Peroxidasen (POD), Enzyme des Thioredoxin-Systems und Enzyme des Ascorbat-Glutathion-Zyklus.

Autorentext

Érica Marusa Pergo Coelho wurde 1980 in Nova Esperança, Paraná, Brasilien, geboren. Seit 2003 hat sie einen Abschluss in Biowissenschaften, seit 2005 einen Master in Biowissenschaften und seit 2009 einen Doktortitel in Zellbiologie, Molekular- und Biochemie an der Staatlichen Universität Maringá. Sie arbeitet als Professorin und Forscherin in der Abteilung für Agrarwissenschaften.