139 Botanik 5.2 Pflanzenernährung: Vom heterotrophen Keimling zur autotrophen Pflanze Der junge Keimling kann noch keine Fotosynthese betreiben, denn es fehlen ihm Zellen mit Chloroplasten und somit die Fähigkeit, mit Hilfe des Sonnenlichtes Zucker herzustellen. Er lebt zunächst ausschließlich von den Reservestoffen in den Keimblättern, wobei zB Stärke in Maltose, letztlich Glukose, umgewandelt wird. Diese Ernährungsweise bezeichnet man als heterotroph (siehe S. 53 ff.). Etwas später wächst der Keimstängel aus dem Samen heraus. Dem Licht entgegenwachsend durchbricht er schließlich die Erdoberfläche. Je nachdem, ob die Keimblätter vom Keimstängel aus dem Boden herausgehoben werden oder im Boden verbleiben, spricht man von epigäischer oder hypogäischer Keimung. Bei der epigäischen Keimung (kAbb. 6) ergrünen die Keimblätter und sind somit die ersten Blätter der jungen Pflanze, die mit Hilfe der Fotosynthese Zucker herstellen können, zB bei Rotbuchen. Bei der hypogäischen Keimung übernehmen diese Aufgabe die ersten neu gebildeten Blätter (zB bei Erbse und Eiche). In jedem Fall wird die Pflanze erst mit der Ausbildung von grünem Gewebe autotroph. Übrigens haben nicht alle Pflanzen zwei Keimblätter. Gräser, Lilien, Spargel und Orchideen besitzen nur ein einziges Keimblatt. Deswegen unterteilt man die Bedecktsamer in Ein- und Zweikeimblättrige1. Wenn du ein Getreidekorn halbierst, siehst du allerdings neben dem einen Keimblatt noch zusätzliches Gewebe: einen großen Mehlkörper umgeben von einer Eiweißschicht (kAbb. 5). Hier gibt der Embryo bei der Keimung das Pflanzenhormon Gibberelinsäure2 ab. Dieses Hormon bewirkt, dass in der Eiweißschicht stärkespaltende Enzyme produziert werden. Wenn diese in den Mehlkörper gelangen, wird dessen Stärke zu Glukose abgebaut, von der sich der junge Keimling ernährt. 1 Ein- und Zweikeimblättrige: Pflanzen mit entweder einem oder zwei Keimblättern; wichtig für die systematische Gliederung: So gehören alle Gräser, Lilien und Orchideen zu den Einkeimblättrigen, alle Laubbäume aber auch Tomate, Rose und Aster zu den Zweikeimblättrigen. 2 Gibberelinsäure: pflanzliches Hormon (Phytohormon), das die Keimfähigkeit erhöht Erst wächst die Keimwurzel, dann die Keimblätter Stoff- und Energieumwandlung Im Samen ist der Embryo noch ganz klein. Bei der Keimung werden zunächst Reservestoffe wie Stärke in nutzbare Moleküle wie Glukose gespalten. Erst, wenn der Keimling grünes Gewebe bildet, kann er mit Hilfe der Fotosynthese selbst Zucker herstellen. Abb. 5: Anatomie eines Weizensamens. Frucht- und Samenschale enthält Balaststoffe, Mineralstoffe, Vitamine Mehlkörper enthalten vor allem Stärke und Klebereiweiß Bärtchen Eiweißschicht (Aleuronschicht): reich an Proteinen, Mineralstoffen, Vitaminen und Balaststoffen Keimling: fetthaltig und reich an Vitaminen und Mineralstoffen Abb. 6: Keimung. Bei der Keimung wächst der Keimling zur jungen Pflanze, hier einer Sonnenblume, heran. Die Keimung erfolgt epigäisch, denn die ersten Blätter entfalten sich oberirdisch. Nach der Quellung treibt zunächst die Keimwurzel aus. Sie wächst in den Boden und bildet Seitenwurzeln. Der Keimling nutzt die Nährstoffe aus den Keimblättern. a Der Keimstängel durchbricht die Erde und richtet sich auf. b Die Keimblätter entfalten sich. c Die Pflanze kann ihre Nährstoffe selbst durch Fotosynthese produzieren. d Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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