Aufgaben 141 Botanik Grenzposten Endodermis Die Endodermis1 ist die äußerste Schicht des Wurzelinneren, das auch Zentralzylinder genannt wird. Um diesen bildet sie eine Art Rohr. Dort, wo zwei Endodermiszellen aneinanderstoßen, enthalten ihre Wände wasserabweisende Substanzen. So wird vermieden, dass unerwünschte Stoffe in den Zentralzylinder kommen. Das Wasser und die darin gelösten Stoffe müssen die Plasmamembran der Endodermiszellen wie eine Schleuse passieren. Nur die Stoffe, die dort durchkommen, gelangen weiter in die Pflanze. Diese Filterfunktion ist wichtig. Zwar benötigt jede Pflanze bestimmte Stoffe, die sie dem Bodenwasser in Form von Ionen entnimmt: Phosphat, stickstoffhaltige Nährsalze (etwa Nitrat) und Spurenelemente2 wie Calcium und Magnesium. In höheren Konzentrationen sind Metallionen aber giftig für die Pflanze. Zudem gibt es Stoffe im Boden, die grundsätzlich giftig sind. Dazu gehören Blei, Cadmium und Aluminium. Manche Pflanzen wie die Iris (Schwertlilien) haben eine fast wasserundurchlässige Endodermis. Damit trotzdem Wasser in den Zentralzylinder gelangt, gibt es in der Endodermis dieser Pflanzen eigene Durchlasszellen mit dünnen Wänden. Die Endodermis hat eine weitere Funktion: Könnten Wasser und Ionen zwischen Wurzelrinde und Wurzelinnerem ungehindert hin und her fließen, wäre es unmöglich, im Wurzelinneren eine höhere Konzentration an Ionen aufzubauen. Das aber ist nötig, damit ständig Wasser nach innen nachströmt (siehe S. 24). So entsteht der Wurzeldruck, der das Wasser in den Leitbahnen des Wurzelinneren hoch in den Spross drückt. Besonders gut ist das im Frühling zu sehen, wenn aus Baumwunden „Blutungssaft“ austritt. Der Stumpf einer frisch gefällten Birke kann innerhalb von 24 Stunden fünf Liter dieses Saftes aussondern (kAbb. 9). Das geschieht mit einem Wurzeldruck von circa 200 kPa, was dem Luftdruck eines Fahrradschlauches entspricht. Um ein Gefühl für den Wurzeldruck einer Birke zu bekommen, könntest du einen Fahrradschlauch voll aufpumpen und dann das Ventil öffnen: Wie fühlt sich der austretende Luftstrom an? Gut beobachten kannst du den Wurzeldruck auch beim Frauenmantel: In feuchten Morgenstunden scheint er Tautropfen auf sich zu sammeln. Tatsächlich ist das aber aus feinen Blattspalten herausgedrücktes Wasser (kAbb. 10). 1 Endodermis: Rohr aus spezialisierten Zellen rund um das Wurzelinnere, die dafür sorgen, dass Wasser und darin gelöste Stoffe nicht unkontrolliert in das Zentrum der Wurzel gelangen 2 Spurenelemente: Stoffe, die eine Pflanze nicht selber herstellen kann, die aber in kleinsten Mengen („Spuren“) für das Funktionieren des Stoffwechsels unverzichtbar sind; Beispiel: Magnesium als zentrales Ion im Chlorophyllmolekül 3 Guttation: Abgabe von flüssigem Wasser bei Pflanzen Die Endodermis kontrolliert den Transport von Wasser und Ionen Struktur und Funktion Die zelluläre Struktur der Endodermis ermöglicht es ihr, wichtige Funktionen zu erfüllen. Als Filter lässt sie nur die für die Pflanze notwendigen Nährsalze durch. Außerdem sorgt sie für eine hohe Ionenkonzentration im Wurzelinneren und somit für den für die Wasserversorgung notwendigen Wurzeldruck. Abb. 9: Birkenwasser. In Nordeuropa wird Birkenwasser gewonnen, indem der Stamm vorsichtig angebohrt und die heraustretende Flüssigkeit aufgefangen wird. Dem Birkenwasser wird in der Volksmedizin Heilkraft zugeschrieben, die jedoch nicht wissenschaftlich belegt ist. Abb.10: Die Blätter des Frauenmantels besitzen an ihrem Rand Wasserspalten, aus denen bei hoher Luftfeuchtigkeit Wasser abgeschieden wird. Das nennt man Guttation3 (siehe auch Seite 146). 1 W Nenne die vier Aufgaben der Wurzel. 2 E Um eine weitere Funktion der Wurzelhaube kennenzulernen, suche dir junge, durchsichtige Wurzeln (zum Beispiel von junger Kresse) und färbe sie mit Iod-Kaliumiodid- Lösung an. Einige Zellen der Wurzelhaube sind plötzlich tiefschwarz gefärbt. Die Färbelösung ist ein Nachweis für Stärke. In der Wurzelhaube scheint es also viele große Stärkekörner zu geben. Recherchiere im Internet, welche Funktion diese Stärkekörner haben. Nur zu P üfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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