NO3 oder NH4 ?

Hallo Thomas

Zitat

Original von Thomas Chronz
Noch eine Bemerkung:
bei Phytoplanktern wurde festgestellt, daß sie vornehmlich Ammonium zu sich nehmen. erst ab einer unteren Konzentrationsschwelle von NH4 gehen sie an das NO3. Wo diese Schwelle zahlenmäßig liegt, habe ich aber leider nicht herausgefunden.

Wo hast du das den her? Die Aussage stimmt zwar irgendwie, sprich im Zellinneren wird NO3 wieder zu NH4 umgebaut, hat aber Letztenendes nicht viel mit den Präferenzen bei den Phytoplanktern zu tun.

Hallo Bernd,

ich denke Thomas dürfte richtig liegen mit der Nitrataufnahme durch Phytoplankton.
Wenn ich einmal aus Kohl/Nicklisch: "Ökophysiologie der Algen" kurz zitieren darf: "Neben der Abschaltung der Nitratreduktion führt Ammoniumapplikation zu einer relativ schnellen Unterbrechung der Nitrataufnahme, meist binnen weniger Sekunden bis Minuten,..." nach der Aufnahme kommt dann auch die Nitratreduktion zum Erliegen und die Nitratreduktase wird abgebaut (und nicht mehr produziert).

Grüße

Hans-Werner

Hallo Hans-Werner

Zitat

Original von Hans-Werner
ich denke Thomas dürfte richtig liegen mit der Nitrataufnahme durch Phytoplankton.
Wenn ich einmal aus Kohl/Nicklisch: "Ökophysiologie der Algen" kurz zitieren darf: "Neben der Abschaltung der Nitratreduktion führt Ammoniumapplikation zu einer relativ schnellen Unterbrechung der Nitrataufnahme, meist binnen weniger Sekunden bis Minuten,..." nach der Aufnahme kommt dann auch die Nitratreduktion zum Erliegen und die Nitratreduktase wird abgebaut (und nicht mehr produziert).

Du beziehst dich auf S. 193. Die Wechselwirkungen.

Generell stimme ich ja zu das es aufgrund des unterschiedlichen Energieaufwandes so ist, das Pflanzen eher Ammonium anstatt Nitrat aufnehmen.
Im Falle des Planktons muß aber die Konzentration des jeweiligen Stoffe im Wasser gesehen werden, Aufnahmekinetik ist hier das Stichwort. Dabei spielt weniger die untere Schwelle des Ammoniumgehaltes eine Rolle, sondern um wieviel die NO3-Konzentration über der von NH4 liegt. In dem benannten Buch Seite 187 ff.

Ich bitte aber im Interesse von Jörg wieder auf das ursprüngliche Thema zurückzukommen, eventuell kann ja einer der Mods die entsprechenden Postings zu Plankton in einen neuen Thread ausgliedern.

Hallo,
ich habe das Thema mal von der Hauptdiskussion abgetrennt. 

Zitat

Original von Jörg Kokott
Hallo,

Im Prinzip ist diese Diskussion über die Ammonium und Nitrataufnahme doch sehr interessant, auch wenn es vielleicht ein wenig ins Detail geht, aber ich denke das läßt sich hier auch verkraften. Je nachdem wie sich das entwickelt können wir ja immer noch einen eigenen Threat aufmachen.

Die Aussage, das Ammonium für die meisten marinen Algen die günstigere Stickstoffquelle ist (da bereits) reduziert, sollten wir festhalten. Das ist nämlich v.a. dann wichtig, wenn wir eine unter Umständen bestehende Stickstofflimitierung ausgleichen wollen. D.h., hier eignet sich grundsätzlich eine Ammoniumverbidung (wie Ammoniumchlorid oder Hirschhornsalz = Ammoniumhydrogencarbonat/Ammoniumcarbonat 1:1 Mischungsverhältnis (Danke Bernd) besser als eine Nitratverbindung.

die Theorie der Inhibition von NO3 durch NH4 scheint wohl doch recht umstritten zu sein. Hier mal ein Ausschnitt aus folgender Publikation:
Berichte aus dem Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Reihe Z: Interdisziplinäre Zentrumsberichte, Nr. 9, Synthesis and New Conception of North Sea Research, Working Group 7: Phytoplankton, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung der Universität Hamburg, 2001
PDF-Domument Seite 28

Uptake of inorganic nitrogen compounds is complicated by the fact that there are two nitrogen sources, NO3- and NH4+. It is generally assumed that NH4 + will be used preferentially over NO3- when both substrates are available (e.g. MacCarthy 1981) and that the uptake of NH4+ inhibits the uptake/assimilation of NO3- (Lomas and Glibert 1999) Whereas it is often assumed that complete inhibition of NO3- uptake occurs at NH4+ concentrations > 1µM (Eppley et al. 1969a), Lomas and Glibert (1999) recently could show that NO3- uptake/assimilation decreased in a roughly exponential manner with increasing NH4+ concentrations but were not completely inhibited even at elevated NH4+ concentrations of 200 µM. NO3-/NH4+ interactions may further be regulated by nutrient preconditioning, growth rate (Dortch et al. 1991), irradiance (Bates 1976), and temperature (Lomas and Glibert 1999) and may be species or group specific (Eppley et al. 1969a, Dortch and Conway 1984, Lomas and Glibert 1999).

Hier noch Angaben zu Primärliteratur, leider habe ich zu sowas keinen Zugang:
Dortch Q., 1990. The interaction between ammonium and nitrate uptake in phytoplankton. Mar. Ecol. Progr. Ser. 61: 183-201.
Parker R.A., 1993. Dynamic models for ammonium inhibition of nitrate uptake by phytoplankton. Ecological Modelling 66: 113-120.
Lomas, M.W. and Glibert, P.M. (1999) Interactions between NH4 and NO3 uptake and assimilation: comparism of diatoms and dinoflagellates at several growth temperatures. Mar. Biol., 133, 541-551.

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Die Limitierung des Wachstums von Phytoplankton wird oft anhand von Messungen vorhandener Nährstoffkonzentrationen dargestellt. Es ist wohl nicht ganz so unkomplex. Schaut euch zu diesem Thema mal folgenden PDF-File an:

THE SIGNIFICANCE OF OBSERVED NUTRIENT CONCENTRATIONS IN THE DISCUSSION ABOUT NITROGEN AND PHOSPHORUS AS LIMITING NUTRIENTS FOR THE PRIMARY CARBON FLUX IN COASTAL WATER ECOSYSTEMS.

Hallo

Zitat

Original von Thomas Chronz

ich habe das Thema mal von der Hauptdiskussion abgetrennt. 

Danke

Zitat

Original von Thomas Chronz

die Theorie der Inhibition von NO3 durch NH4 scheint wohl doch recht umstritten zu sein. Hier mal ein Ausschnitt aus folgender Publikation:
Berichte aus dem Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Reihe Z: Interdisziplinäre Zentrumsberichte, Nr. 9, Synthesis and New Conception of North Sea Research, Working Group 7: Phytoplankton, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung der Universität Hamburg, 2001
PDF-Domument Seite 28

Problem bei dem ganzen Sachverhalt ist zum einen der Nachweis.

Ich gehe auch nicht von einer vollständigen Verdrängung aus.

Weiter ist es in unsern Aquarien so, da die Nährstoffverhältnisse doch stark von denen im Riff abweichen. Zum Glück ist das Gleichgewicht von NH4 und NO3 im Aquarium nicht gegeben. Von daher ist die Neigung NO3 zu nutzen gegeben, was nicht ausschließt, das verfügbaren NH4 nicht präferiert wird.

Zitat

Original von Thomas Chronz
Die Limitierung des Wachstums von Phytoplankton wird oft anhand von Messungen vorhandener Nährstoffkonzentrationen dargestellt. Es ist wohl nicht ganz so unkomplex. Schaut euch zu diesem Thema mal folgenden PDF-File an:

THE SIGNIFICANCE OF OBSERVED NUTRIENT CONCENTRATIONS IN THE DISCUSSION ABOUT NITROGEN AND PHOSPHORUS AS LIMITING NUTRIENTS FOR THE PRIMARY CARBON FLUX IN COASTAL WATER ECOSYSTEMS.

Ich würde nie alleine aus der Limitierung von N und P-Verbindungen auf eine Reduzierung de Phytoplankton schließen.

In Süß und Brackwasser konnte ich gerade in einer Testreihe nachweisen, das durch die Eliminierung eines weiteren Makronährstoffes Cyanobacter zurückgedrängt werden können.

Hallo Bernd, hallo Thomas,

-hat nach Eurer Einschätzung die Aufnahme von Nitrat bei gleichzeitiger Anwesenheit von Ammonium praktische Bedeutung, außer vielleicht die Übertragung von Reduktionsäquivalenten (richtig?) zur Verhinderung der Überlastung des Photosyntheseapparates?

-welche Konsequenzen ergeben sich aus der Assimilation von Ammonium oder Nitrat für das Wachstum. Bei der Assimilation von Nitrat entstehen ja OH- -Ionen, die das Skelettwachstum fördern könnten. Ammonium dürfte bei der Assimilation ein Proton abgeben, also physiologisch sauer wirken.
Dafür braucht die Assimilation von Nitrat zusätzliche Reduktionsäquivalente aus der Photosynthese, die nicht der Kohlenstoffassimilation zur Verfügung stehen, also zusätzliche Energie in Form von Licht.
Ist das in der Praxis nachvollziehbar? Vorteile? Nachteile?

Grüße

Hans-Werner

Danke, Jörg,

schön dass noch jemand unsere Einsamkeit in diesem Thread hier teilt!

Grüße

Hans-Werner

Zitat

Original von Hans-Werner
schön dass noch jemand unsere Einsamkeit in diesem Thread hier teilt!

Hallo Hans-Werner,
wenn du weiterhin so schwierige Fragen stellts, werden es noch weniger. Ich muß da jedenfalls jetzt aussteigen, so weit bin ich mit der Feierabend-Weiterbildung noch nicht. Frag in 6 Monaten noch mal.

Ja, Thomas,

das läßt sich fast nur durch Versuch ermitteln, z. B wechsel von Bio-Filter auf ohne Filter, mit/ohne Ozon oder von Nitratzusatz auf Ammoniumzusatz.
Vielleicht gibts da jemand der Beobachtungen gemacht hat.

Grüße

Hans-Werner

Hallo Hans-werner

Zitat

Original von Hans-Werner
Das läßt sich fast nur durch Versuch ermitteln, z. B wechsel von Bio-Filter auf ohne Filter, mit/ohne Ozon oder von Nitratzusatz auf Ammoniumzusatz.
Vielleicht gibts da jemand der Beobachtungen gemacht hat.

Zu dem ersten und letzten Punkt habe ich einige Daten vorliegen, kam aber bis jetzt noch nicht dazu die zusammenzuschreiben, kommt aber noch

Viele Grüße

Bernd