Turgor

Bedeutung und Entstehung des Turgors

Turgor oder Turgordruck ist in der Pflanzenphysiologie und Zellbiologie der Druck, den der Zellsaft auf die Zellwand ausübt. In der Tierphysiologie bezeichnet Turgor die normale, vor allem vom Wassergehalt bestimmte Spannung der Haut.

Hat die Zelle einen höheren osmotischen Wert als der umgebende Apoplast, nimmt sie bei der Deplasmolyse Wasser auf. Der Innendruck steigt und spannt die Zellwand. Die elastische Zellwand erzeugt einen entgegengesetzten Wanddruck, der den Turgor auffängt. Bei maximalem Turgor ist die Zelle voll turgeszent; dies heißt volle Turgeszenz.

Ist das umgebende Milieu hypertonisch, besitzt also einen höheren osmotischen Wert als der Zellsaft, verliert die Zelle Turgor. Der Protoplast löst sich dann von der Zellwand; dieser Vorgang heißt Plasmolyse. Das Zusammenspiel von Turgor und Wanddruck verleiht krautigen, nicht verholzten Pflanzen ihre Festigkeit.

Wasserpotenzial und Wasseraufnahme

Der osmotische Wert beeinflusst das Wasserpotenzial über den negativen osmotischen Druck, das osmotische Potenzial. Der Unterschied des Wasserpotenzials zwischen Zelle und Umgebung entscheidet darüber, ob Wasser aufgenommen oder abgegeben wird. Wasser bewegt sich zum negativeren Potenzial; reines Wasser hat den höchstmöglichen Wert 0.

Gelöste und kolloidal vorliegende Stoffe erhöhen den osmotischen Wert des Zellsafts und senken dadurch das Wasserpotenzial der Zelle. Ist das Wasserpotenzial der Zelle niedriger als das des umgebenden Milieus, strömt Wasser durch Plasmamembran und Tonoplast in den Protoplasten. Dadurch nimmt der Turgor zu.

Bei voller Turgeszenz erreicht das Wasserpotenzial der Zelle oder des Gewebes den Wert 0; dann kann kein weiteres Wasser aufgenommen werden. Dieser Zustand wird selten erreicht, weil der Transpirationssog das Wasserpotenzial im Apoplasten verringert. Der Turgor von Pflanzenzellen liegt bei 0,07 bis 4 Megapascal.

Wirkungen in Pflanzen und Umwelt

Turgor ermöglicht Drüsengeweben die Absonderung von Sekreten. Veränderungen des Turgors in Schließ- oder Nebenzellen steuern außerdem, ob Stomata, also Spaltöffnungen, geöffnet oder geschlossen sind. Auch die durch Erschütterung ausgelösten Blattbewegungen der Mimose, sogenannte Nastien, beruhen auf örtlichen Turgoränderungen.

Einige Pflanzen verbreiten Samen als Saftdruckstreuer durch Turgorschleudermechanismen, etwa Springkräuter, oder durch Turgorspritzmechanismen. Dabei sind Drücke bis zu 1,5 Megapascal, etwa 15 Bar, und bei der Spritzgurke Reichweiten bis zu 12 Metern möglich.

Der durch Turgor verursachte Wurzeldruck auf die Umgebung kann zur physikalischen Verwitterung von Gesteinen beitragen.