Kupfer (Cu)

Kupfer ist in der Aquaristik eher als starkes Gift bekannt. Es wird aber in geringer Menge von Pflanzen als Mikronährstoff benötigt. Kupfer wird als freies Cu²⁺-Kation oder an Chelatoren gebunden aufgenommen. In der Pflanzenzelle kommt es normalerweise nur an Proteine gebunden vor, freie Kupfer-Ionen würden dort zu Schäden durch oxidativen Stress und Denaturierung von Proteinen führen.

Kupfer ist Bestandteil einer Reihe von Enzymen in Redoxsystemen. Zum Beispiel ist es in Phenoloxidasen enthalten, die bei der Abwehr von Mikroorganismen eine Rolle spielen, indem sie die Umwandlung von Phenolen zu braun gefärbten Chinonen katalysieren (sichtbar z.B. am Braunwerden von Äpfeln und Kartoffeln). 50% des Kupfers in den Chloroplasten ist an Plastocyanin gebunden, das seine Funktion im Photosynthese-Prozess hat (Elektronentransport zwischen Photosystem II und Photosystem I während der Lichtreaktion). Für den Schutz vor Sauerstoffradikalen hat Kupfer Bedeutung als Bestandteil einer kupfer- und zinkhaltigen Superoxiddismutase. Die Kupfer enthaltende Ascorbinsäureoxidase katalysiert die Oxidation von Ascorbinsäure (Vitamin C) zu Dehydroascorbinsäure. Das Kupfer-Enzym Diamin-Oxidase ist wichtig für die Synthese von Lignin und somit für die Holzbildung der Landpflanzen.

In älteren Blättern fixiertes Kupfer kann nicht mobilisiert und in die wachsenden Bereiche transportiert werden. Deswegen treten Kupfer-Mangelerscheinungen zuerst an den jüngsten Blättern auf. Bei Landpflanzen sind dies unter anderem starke Chlorosen und Verkrümmungen der Blätter. Kupfer ist bei der Nährstoffaufnahme ein Antagonist zu Eisen und Mangan. Bei hohen Kupferkonzentrationen im Boden kann es daher bei Landpflanzen zu Mangel an diesen Nährstoffen kommen.

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