Kalzium ist eine Makronährstoff und hat viele wichtige Rollen in der Biologie der Pflanzen – zB physiologisch, biochemisch und strukturell. Darüber hinaus ist man seit vielen Jahren an die Vorstellung gewöhnt Kalzium ist eine sogenannt zweiter Bote für Pflanzen. Als sekundärer Botenstoff ist Calcium das greifbare Mittel, durch das externe „Faktoren“ letztendlich in intrazelluläre Aktionen mit physiologischen und biochemischen Folgen für das Wohlbefinden der Pflanze umgewandelt werden.

Beispiel für primären aktiven Transport, bei dem Energie aus der Hydrolyse von ATP direkt an die Bewegung einer bestimmten Substanz durch eine Membran gekoppelt ist, unabhängig von anderen Spezies.
Beispiel für primären aktiven Transport, bei dem die Energie aus der Hydrolyse von ATP direkt an die Bewegung einer bestimmten Substanz durch eine Membran gekoppelt ist, unabhängig von allen anderen Spezies. Bild: LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal / Wikipedia

Angesichts der Bedeutung dieser vermittelnden Rolle hätte man sich vorstellen können, dass sich in der Fülle der evolutionären Zeit ein Backup-Plan entwickelt hätte. Rate mal! Ja, es scheint jetzt, dass Kalzium nicht der einzige sekundäre Botenstoff in Pflanzen ist. In einem Open-Access-Standpunktartikel vertritt Sergey Shabala die Ansicht, dass Kalium sollte auch so gesehen werden ein zweiter anorganischer Second Messenger.

Was diesen Vorschlag veranlasst, ist die Erkenntnis, dass der Ausfluss von Kalium als Antwort auf Salzstress könnte als metabolisches Signal wirken, das das Wachstum verlangsamt und als Reaktion darauf Abwehrreaktionen auslöst abiotischer Stress. Auch wenn die Second-Messenger-Rolle von Kalium vielleicht noch nicht so weit verbreitet ist wie die von Calcium – noch nicht! – das ist sicherlich eine Sichtweise und zeigt, dass es noch mehr über die Wechselwirkung zwischen anorganischen Elementen und organischen Lebensformen zu lernen gibt.

Um eine gewisse Einheitlichkeit unter allen Lebewesen zu erreichen, erweitert die Rolle von Kalium als sekundärer Botenstoff in Pflanzen die Vorstellung über Prokaryoten hinaus wo dieses Element als zweiter Bote in Bakterien angesehen wird, der die Genexpression und Enzymaktivität steuert. Ähnlich wie das Calcium ist ein Second Messenger in Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen.

Aha, jetzt verstehe ich es. Kalzium und Kalium (der lateinische Name für Kalium und der Grund dafür sein chemisches Symbol ist K und nicht P, das für ist Phosphor…). Ich schätze, es war die ganze Zeit über einfach zu 'c' ...

[Hrsg. – mehr über die Regulierung des Kaliumtransports und der Signalübertragung in Pflanzen, siehe Artikel von Yi Wang und Wei-Hua Wu.]