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Lichtpflanzen und Schattenpflanzen

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Lichtpflanzen und Schattenpflanzen

Licht ist für Pflanzen unabdingbar. Ohne ausreichend Licht und die richtige Zusammensetzung sterben sie schon nach kurzer Zeit. Dabei beeinflusst der abiotische Faktor Licht Pflanzen auf die unterschiedlichsten Weisen. Er hat zum Beispiel Auswirkungen auf die Wuchshöhe von Pflanzen, kann ortsfeste Bewegungen auslösen und bestimmt die Blüten- und Keimbildung.

Über lange Zeit haben sich die verschiedenen Pflanzen an unterschiedliche Standorte und das dort zur Verfügung stehende Licht angepasst. Unterschieden werden kann deshalb in Lichtpflanzen, welche für die Photosynthese viel Licht benötigen und in die Schattenpflanzen, welche die beste Photosyntheseleistung mit wenig Licht erreichen.

Definition Lichtpflanzen und Schattenpflanzen

An unterschiedlichen Standorten erhalten Pflanzen unterschiedlich viel Licht. In einem Wald erreichen die oberen Blattschichten zum Beispiel 100 Prozent der gesamten Lichtenergie, während am Boden nur etwa 2 Prozent der Lichtenergie ankommen. Verschiedene Pflanzenarten haben sich an ihre jeweiligen Standorte und vor allem an das dort zur Verfügung stehende Licht angepasst.

Pflanzen, die mit wenig Licht auskommen, bezeichnet man als Schattenpflanzen. Sie benötigen für eine maximale Photosyntheseleistung nur eine geringe Menge an Licht. Jene Pflanzen, die viel Licht zum Überleben bzw. für die Photosynthese benötigen, sind dagegen Lichtpflanzen (Sonnenpflanzen).

Pflanzen und Licht

Für alle Pflanzen ist Licht überlebenswichtig – ohne es, würden sie nach kürzester Zeit sterben. Gleich mehrere wichtige Prozesse steuert das Licht bei Pflanzen:

  1. Den Stoffwechsel (auch: Photosynthese)
  2. Die Formentwicklung (auch: Photomorphogenese)
  3. Die Tageslängenreaktion (auch: Photoperiodismus)

Vor allem die Photosynthese ist für Pflanzen unerlässlich.

Photosynthese bei Licht- und Schattenpflanzen

Die Photosynthese ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Um eine möglichst hohe Photosyntheserate zu erreichen, sind verschiedene Faktoren nötig. Der Hauptfaktor bezieht sich auf die Stärke des Lichts, allerdings spielen auch Temperatur und das vorhandene Kohlenstoffdioxid eine wichtige Rolle. Die Lichtreaktion, wie auch die Dunkelreaktion, sind Teilreaktionen der Photosynthese und werden zur Energiegewinnung der Pflanze eingesetzt.

Im Bereich der Chemie gibt es einen ausführlichen Artikel zu dem Ablauf der Photosynthese!

Die Lichtreaktion

Bei der Lichtreaktion wird durch verschiedene Reaktionen die Strahlungsenergie der Sonne in chemische Energie umgewandelt. Diese Energie wird schließlich als ATP (Adenosintriphosphat) und als Elektronencarrier-Molekül NADPH gespeichert. Der Vorgang der Lichtreaktion ist die Voraussetzung für die Dunkelreaktion, die im darauffolgenden Schritt stattfindet.

Weiterführende Informationen zu diesem Thema findest Du im Artikel “Lichtreaktion”!

Die Dunkelreaktion

Bei der Dunkelreaktion wird durch die chemische Energie der Lichtreaktion und Kohlenstoffdioxid Zucker aufgebaut. Dabei wird Kohlenstoffdioxid durch Poren aus der Luft gefiltert. Durch Enzyme werden nun die Kohlenstoffatome des Kohlenstoffdioxids durch die Kohlenstoffdioxidfixierung verbaut und stabile energiereiche Verbindungen hergestellt, etwa Zuckermoleküle.

Photosyntheserate, Lichtsättigungspunkt und Lichtkompensationspunkt

Verschiedene Lichtverhältnisse bzw. vor allem die Beleuchtungsstärke beeinflusst, wie die Photosynthese abläuft.

Je nach Lichtintensität wird bei den Pflanzen die Photosyntheserate beeinflusst. Darunter versteht man die Geschwindigkeit, mit der die Photosynthese innerhalb der Pflanze abläuft. Je mehr Licht auf die Blätter einer Pflanze trifft, desto höher fällt die Photosyntheserate aus.

Der Lichtsättigungspunkt tritt ein, wenn die maximale Photosyntheseleistung einer Pflanze erreicht ist und nicht durch noch mehr Lichtintensität gesteigert werden könnte. Erhöht sich die Lichtintensität über den Lichtsättigungspunkt, kann das zu Schäden oder sogar dem Tod der Pflanze führen.

Der Lichtkompensationspunkt einer Pflanze definiert die Beleuchtungsstärke, bei welcher der Verbrauch und die Produktion von CO2 genau gleich groß sind.

Sonnenblätter und Schattenblätter

Der Aufbau der Sonnenblätter und Schattenblätter wird in der Regel während der Knospenentwicklung bestimmt. Die zu diesem Zeitpunkt vorherrschende Lichtintensität bestimmen die anatomischen und morphologischen Gegebenheiten der Blätter. Bei viel Licht entsteht ein mehrschichtiges Palisadengewebe und damit ein sogenanntes Sonnenblatt, währen bei geringer Lichtintensität nur ein einschichtiges Palisadengewebe, und damit ein Schattenblatt, entsteht.

Im Artikel Sonnenblätter und Schattenblätter findest Du weitere Informationen zu diesem Thema!

Lichtpflanzen

Lichtpflanzen werden auch Sonnenpflanzen, Starklichtpflanzen oder Heliophyten genannt. Zu ihnen gehören jene Pflanzen, die an einen warmen Standort mit einer hohen Lichtintensität angepasst sind.

Lichtpflanzen: Blätter und Wurzeln

Die Blätter von Sonnenpflanzen sind eher klein und mit Wachs oder einer Behaarung überzogen, um die Pflanze vor zu viel Licht und vor allem dem Verlust von Wasser zu schützen. Dennoch ist ihr Wasserverbrauch aufgrund des meist sehr warmen Standortes hoch, weshalb ihr Wurzelwerk tief und weitverzweigt ist.

Lichtpflanzen: Lichtkompensationspunkt

Lichtpflanzen haben einen hohen Lichtkompensationspunkt. Für sie ist daher mehr Licht erforderlich, um Sauerstoff und Stärke zu produzieren. Dies kommt dadurch zustande, dass Sonnenpflanzen mehr Lichtquanten zur Verfügung haben und gleichzeitig einen höheren Sättigungswert besitzen.

Lichtpflanzen: Beispiele

Zu den Lichtpflanzen gehören zum Beispiel Thymian, Silberdisteln und Heidekraut.

Schattenpflanzen

Schattenpflanzen werden auch Schwachlichtpflanzen und Skiadophyten genannt. Sie wachsen an schattigen, weniger Licht intensiven, kühlen Standorten.

Unterschieden werden können die Schattenpflanzen in obligatorische und fakultative Schattenpflanzen.

Obligatorische Schattenpflanzen überleben nur im Schatten und würden an einem sonnigen Standort sterben. Fakultative Schattenpflanzen können sowohl im Schatten, als auch mit viel Sonnenlicht wachsen. In der Sonne bilden sie dann jedoch eine sogenannte Sonnenform aus.

Schattenpflanzen: Blätter und Wurzeln

Schattenpflanzen haben aufgrund ihres Standortes nur einen geringen Verbrauch an Wasser und deshalb meist ein sehr flaches, wenig entwickeltes Wurzelsystem.

Die Blätter von Schattenpflanzen sind häufig dünn und groß. Zudem beinhalten sie sehr viel Chlorophyll, sind flach ausgebreitet, und senkrecht zu dem stärksten Lichteinfall gestellt, damit die Ausbeute an Licht maximiert werden kann.

Schattenpflanzen: Lichtkompensationspunkt

Der Lichtkompensationspunkt bei Schattenpflanzen ist sehr niedrig. Steht nur sehr wenig Licht zur Verfügung oder nur eine geringe Lichtintensität, besitzen die Schattenpflanzen gegenüber den Sonnenpflanzen einen deutlichen Vorteil.

Schattenpflanzen: Beispiele

Zu den Schattenpflanzen gehören etwa Springkraut und Sauerklee, aber auch Farne und Mose.

Sauerklee und Springkraut kommen mit ca. 1 % des Sonnenlichts aus.

Licht- und Schattenpflanzen im Wald

Sonnenpflanzen und Schattenpflanzen kommen in unterschiedlichen Pflanzenbeständen vor. Besonders gut lässt sich die unterschiedliche Lichtintensität in Wäldern beobachten.

Das meiste Licht im Wald erreicht die obersten Baumkronen. Auf den Waldboden schafft es jedoch nur ein Bruchteil der Sonnenstrahlen. Während in Birken-, Lärchen- oder Kiefernwäldern etwa 18 bis 27 % des Lichts den Boden erreichen, treffen in dichten Buchen- und Fichtenwäldern nur etwa 2 bis 5 % des Lichts auf den Waldboden.

Die Schattenpflanzen im Wald befinden sich demnach sehr nahe dem Waldboden, also in der Strauchschicht oder der Krautschicht.

Mehr zum Thema Wald findest Du im Artikel “Ökosystem Wald”!

Vergleich Licht- und Schattenpflanzen

Durch die unterschiedliche Lichtintensität entstehen viele Unterschiede zwischen den Licht- und den Schattenpflanzen. Diese äußern sich durch sichtbare, von außen erkennbare und nicht sichtbare Eigenschaften.

Lichtpflanzen

Schattenpflanzen

Standort

Warme, Licht reiche Standorte

Kühle, Licht arme Standorte

Blätter

Viele, dicke, kleine Sonnenblätter

Dünne Schattenblätter mit großer Oberfläche

Cuticula

Wachsartige, dicke Cuticula

Dünne Cuticula

Chloroplasten

Viele Chloroplasten

Wenige Chloroplasten

Gewebe

Dickes Palisaden- und Schwammgewebe

Dünnes Palisaden- und Schwammgewebe

Wurzeln

Tiefe Wurzeln, weitverzweigt

Flache Wurzeln, wenig entwickelt

Beispiel

Getreide, Kiefer, Weidenröschen

Springkraut, Wald-Sauerklee

Lichtpflanzen und Schattenpflanzen - Das Wichtigste

  • Pflanzen, die mit wenig Licht auskommen, also um ihre maximale Photosyntheseleistung zu erbringen, nur eine geringe Menge Licht benötigen, bezeichnet man als Schattenpflanzen.
  • Jene Pflanzen, die viel Licht zum Überleben benötigen, sind dagegen Lichtpflanzen (Sonnenpflanzen).
  • Für alle Pflanzen ist Licht überlebenswichtig – ohne es, würden sie nach kürzester Zeit sterben. Vor allem für den Stoffwechsel, also die Photosynthese benötigen Pflanzen Licht.

  • Je nach Lichtintensität wird bei den Pflanzen die Photosyntheserate beeinflusst. Darunter versteht man die Geschwindigkeit, mit der die Photosynthese innerhalb der Pflanze abläuft.

  • Lichtpflanzen haben einen hohen Lichtkompensationspunkt. Für sie ist daher mehr Licht erforderlich, um Sauerstoff und Stärke zu produzieren. Der Lichtkompensationspunkt bei Schattenpflanzen ist dagegen sehr niedrig.

  • Die Blätter von Schattenpflanzen sind häufig dünn und groß, die der Lichtpflanzen dagegen eher klein, dick und mit Haaren oder einer Wachsschicht überzogen.

  • Zu den Lichtpflanzen gehören zum Beispiel Thymian, Silberdisteln und Heidekraut.

  • Zu den Schattenpflanzen gehören zum Beispiel Springkraut und Sauerklee, aber auch Farne und Mose.


Nachweise

  1. Spektrum.de: Lexikon der Biologie: Schattenpflanzen. (04.06.2022)
  2. Spektrum.de: Lexikon der Biologie: Heliophyten. (04.06.2022)
  3. Pflanzenforschung.de: Photosyntheserate. (04.06.2022)

Häufig gestellte Fragen zum Thema Lichtpflanzen und Schattenpflanzen

 Lichtpflanzen sind jene Pflanzen, die zum Überleben und vor allem für die Photosynthese viel Licht benötigen, also an helle und sonnige Standorte angepasst sind. Zu den Lichtpflanzen gehören zum Beispiel Thymian, Silberdisteln und Heidekraut.

Auch Schattenblätter haben ein Palisadengewebe, allerdings ist dieses dünner als jenes von Lichtblättern. Das liegt daran, dass die Bildung des Palisadengewebes von der Bestrahlungsintensität abhängt. Ist das Blatt viel Licht ausgesetzt, bildet sich ein mehrschichtiges Palisadengewebe, ist das Blatt jedoch nur sehr wenig Licht ausgesetzt, bildet sich lediglich ein einschichtiges Palisadengewebe.  

Die Blätter von Lichtpflanzen sind eher klein, dick und mit Wachs oder einer Behaarung überzogen, um die Pflanze vor zu viel Licht und vor allem dem Verlust von Wasser zu schützen. Zudem besitzen sie ein dickes Palisaden- und Schwammgewebe und viele Chloroplasten

Die Blätter von Schattenpflanzen sind dagegen häufig dünn und groß. Zudem beinhalten sie sehr viel Chlorophyll, sind flach ausgebreitet, und senkrecht zu dem stärksten Lichteinfall gestellt, damit die Ausbeute an Licht maximiert werden kann. Blätter von Schattenpflanzen haben ein dünnes Palisaden- und Schwammgewebe und nur wenig Chloroplasten.

Pflanzen, die mit wenig Licht auskommen, um ihre maximale Photosyntheseleistung zu erbringen, bezeichnet man als Schattenpflanzen.

Finales Lichtpflanzen und Schattenpflanzen Quiz

Frage

Was ist der Unterschied zwischen Licht- und Schattenpflanzen?

Antwort anzeigen

Antwort

Pflanzen, die mit wenig Licht auskommen, also um ihre maximale Photosyntheseleistung zu erbringen, nur eine geringe Menge Licht benötigen, bezeichnet man als Schattenpflanzen. Jene Pflanzen, die viel Licht zum Überleben benötigen, sind dagegen Lichtpflanzen (Sonnenpflanzen).

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Frage

Wofür benötigen Pflanzen Licht?

Antwort anzeigen

Antwort

Pflanzen benötigen Licht unter anderem für den Stoffwechsel (auch: Photosynthese), die Formentwicklung (auch: Photomorphogenese) und die Tageslängenreaktion (auch: Photoperiodismus).


Frage anzeigen

Frage

Nenne ein Beispiel für eine Lichtpflanze!

Antwort anzeigen

Antwort

Zu den Lichtpflanzen gehören zum Beispiel Thymian, Silberdisteln und Heidekraut. 


Frage anzeigen

Frage

Nenne ein Beispiel für eine Schattenpflanze!

Antwort anzeigen

Antwort

Zu den Schattenpflanzen gehören etwa Springkraut und Sauerklee, aber auch Farne und Moose.

Frage anzeigen

Frage

Welche Merkmale haben Lichtpflanzen?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Standort: warm, lichtreich
  • Blätter: viele, dicke, kleine Sonnenblätter
  • Cuticula: Wachsartige, dick
  • Chloroplasten: viele
  • Gewebe: Dickes Palisaden- und Schwammgewebe
  • Wurzeln: Tief und weitverzweigt
Frage anzeigen

Frage

Welche Merkmale haben Schattenpflanzen?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Standort: kühl, schattig, lichtarm
  • Blätter: Dünne Schattenblätter, große Oberfläche
  • Cuticula: dünn 
  • Chloroplasten: wenige
  • Gewebe: Dünnes Palisaden- und Schwammgewebe
  • Wurzeln: flach und wenig entwickelt
Frage anzeigen

Frage

Was ist die Photosyntheserate?

Antwort anzeigen

Antwort

Je nach Lichtintensität wird bei den Pflanzen die Photosyntheserate beeinflusst. Darunter versteht man die Geschwindigkeit, mit der die Photosynthese innerhalb der Pflanze abläuft. Je mehr Licht auf die Blätter einer Pflanze trifft, desto höher fällt die Photosyntheserate aus.

Frage anzeigen

Frage

Was ist der Lichtsättigungspunkt?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Lichtsättigungspunkt tritt ein, wenn die maximale Photosyntheseleistung einer Pflanze erreicht ist und nicht durch noch mehr Lichtintensität gesteigert werden könnte. 

Erhöht sich die Lichtintensität über den Lichtsättigungspunkt, kann das zu Schäden oder sogar dem Tod der Pflanze führen.

Frage anzeigen

Frage

Welche Pflanzen besitzen mehr Chloroplasten?

Antwort anzeigen

Antwort

Lichtpflanzen

Frage anzeigen

Frage

Wie werden Lichtpflanzen noch genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

Lichtpflanzen werden auch Sonnenpflanzen, Starklichtpflanzen oder Heliophyten genannt.

Frage anzeigen

Frage

Wie werden Schattenpflanzen noch genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

Schattenpflanzen werden auch Schwachlichtpflanzen und Skiadophyten genannt.


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Frage

Wie verhält sich der Lichtkompensationspunkt bei Schattenpflanzen?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Lichtkompensationspunkt bei Schattenpflanzen ist sehr niedrig. Steht nur sehr wenig Licht zur Verfügung oder nur eine geringe Lichtintensität, besitzen die Schattenpflanzen gegenüber den Lichtpflanzen einen deutlichen Vorteil.

Frage anzeigen

Frage

In welche zwei Arten können Schattenpflanzen unterteilt werden?

Antwort anzeigen

Antwort

Unterschieden werden können die Schattenpflanzen in obligatorische und fakultative Schattenpflanzen:


  1. Obligatorische Schattenpflanzen überleben nur im Schatten und würden an einem sonnigen Standort sterben. 
  2. Fakultative Schattenpflanzen könnten dagegen auch mit viel Sonnenlicht wachsen, würden dann aber eine sogenannte Sonnenform ausbilden.
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Frage

Warum sind die Blätter von Lichtpflanzen mit Wachs oder Haaren überzogen?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Blätter von Lichtpflanzen sind eher klein und mit Wachs oder einer Behaarung überzogen, um die Pflanze vor zu viel Licht und vor allem dem Verlust von Wasser zu schützen.


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Frage

Warum haben Schattenpflanzen häufig nur ein flaches, wenig entwickeltes Wurzelsystem?

Antwort anzeigen

Antwort

Schattenpflanzen haben aufgrund ihres Standortes nur einen geringen Verbrauch an Wasser und deshalb meist ein sehr flaches, wenig entwickeltes Wurzelsystem. 

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Frage

Was ist der Lichtkompensationspunkt? 

Antwort anzeigen

Antwort

Der Lichtkompensationspunkt einer Pflanze definiert die Beleuchtungsstärke, bei welcher der Verbrauch und die Produktion von CO2 genau gleich groß sind.

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