144 Von den Wurzeln in die Blätter: Der Strom des Wassers in der Pflanze Du erinnerst dich: Nachdem das Wasser aus dem Boden durch die Wurzelhaare der Rhizodermis aufgenommen wurde, wird es im „Grenzposten Endodermis“ gefiltert. Bei Pflanzen mit besonders wasserundurchlässiger Endodermis liegen die wasserleitenden Elemente dahinter ganz nah an den Durchlasszellen der Endodermis. So gelangt das Wasser direkt in die senkrechten „Wasserrohre“ der Pflanze (kAbb. 17). Diese Wasserrohre werden aus übereinanderliegenden, toten Einzelzellen gebildet. Diese Zellen sehen bei Nacktsamern und Bedecktsamern verschieden aus: Bei Nacktsamern sind es so genannte Tracheiden (kAbb. 16). Zwischen ihnen sind die Wände noch intakt. Allerdings gibt es dort Tüpfel. Das sind Aussparungen der Zellwand für einen besseren Stofffluss. Bedecktsamer gehen einen Schritt weiter. Die meisten haben zusätzlich zu den Tracheiden auch Tracheen (Gefäße): große, breite Zellen mit vielen Poren in den Querwänden. Oft sind diese Wände sogar komplett aufgelöst. Tracheen werden in Lianen bis zu fünf Meter lang! In Tracheiden kann Wasser mit einer Geschwindigkeit von höchstens 0,4mm pro Sekunde aufsteigen. In den breiteren Tracheen, die weniger Widerstand bieten, sind Strömungsgeschwindigkeiten von bis zu 40mm pro Sekunde gemessen worden. Die Wände der Tracheiden und Tracheen sind durch Zellulose1 und Lignineinlagerungen2 verstärkt: So tragen sie zusammen mit Holzfaserzellen zur Stabilität bei. Wasserleitungszellen und Fasern bilden zusammen das Xylem3 (Holz). 1 Zellulose: Vielfachzucker aus Glukosebausteinen; wichtigstes Strukturmolekül der pflanzlichen Zellwand, das dort sehr stabile Minifasern bildet 2 Lignine: „Holzstoffe“; komplex aufgebaute Makromoleküle, die zwischen den Zellulosefasern gebildet werden. Wie der Beton im Stahlbeton um die Metallstäbe erhöhen Lignine die Druckfestigkeit einer Zellwand. Zugleich sind sie wasserabweisend und erleichtern dadurch die Wasserleitung in Tracheiden und Tracheen. 3 Xylem, Phloem: xylon (griech.) = Holz, phlóos (griech.) = Bast, Rinde; Xylem und Phloem bilden zusammen die Bestandteile von Leitbündeln. Im Xylem werden v. a. Wasser und in ihm gelöste Nährsalze, im Phloem v. a. organische Moleküle wie Saccharose oder Phytohormone transportiert. Tracheiden und Tracheen sind tote Wasserleitungszellen Struktur und Funktion Spezialisierte Zellen übernehmen den Wassertransport in einer Pflanze. Seitlich verstärkte Zellwände sorgen für Stabilität. Poren oder in Richtung des Wasserstroms aufgelöste Zellwände senken den Widerstand und erhöhen dadurch den Wassertransport. Abb.16: Tracheiden einer Eibe (Taxus baccata) im Längsschnitt. 30 µm Abb.17: Wassertransport von den Wurzeln in die Blätter. Spross Blatt Wurzel Wurzelhaar Xylem Bodenpartikel Wasser Interzellularraum Epidermiszelle Schließzelle a b c d e f Wasserdampf verdunstet aus den Interzellularräumen durch die Spaltöffnungen. Wasser diffundiert durch die Zellwände der Blattzellen in die Interzellularräume. Der Transpirationssog zieht Wasser aus den Blattadern in die Blattzellen und Interzellularräume … … und zieht die Wassersäule im Xylem aufwärts und nach außen in die Blattadern nach. Kapillarkräfte unterstützen in den Xylemgefäßen den Wasserstrom nach oben. Wasser gelangt osmotisch vom Boden in die Wurzelzellen und von da auch in das Xylem. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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