Anfertigung und Auswertung mikroskopischer Schnitte (Wurzel, Spross, Blatt)

Die Technik des Mikroskopierens wurde im Biologiekurs
Klasse 11 angesprochen. Geeignete Objekte sind z.B. Tradeskantie,
Geranie und Buche beim Blatt.

1.1.2.1 Aufbau eines typischen Laubblattes

Blätter kommen in den verschiedensten Variationen
vor:

z. B. dünne, dicke, großflächige, gelappte,
spitzzulaufende, gefiederte, gewölbte, glänzende oder als Nadeln.


M0q3glr5
Birke
(Betula alleghaniensis)



Tulipal


Tulpe (Tulipa
spec.)


M0q3gmff
Eiche (Quercu
salba.)


M0q3gm4s


Eiche
(Quercus palustris)

Viele Blätter haben eine Ober-
und Unterseite d.h. sie sind bifazial
(zweiseitig), einige Blätter wie die der Iris sind unifazial
(einseitig).

Betrachtet man die oben abgebildeten Blätter, so
fällt einem auf, daß einige netzartige Blattadern
haben (Eiche, Ahorn, Alpenveilchen, Birke) andere parallele
Blattadern
(Tulpe, Lilie, Mais und andere Gräser).


Pflanzen mit parallelen Blattadern
Monokotyle
Pflanzen

Pflanzen mit netzartigen Blattadern
Dikotyle Pflanzen

Man kann also beide Gruppen leicht
erkennen. Die Unterschiede findet man jedoch nicht nur beim Blattaufbau
sondern auch bei Sproß- und Wurzelaufbau.

Betrachtet ein Blatt von der Ober-
und Unterseite unter dem Mikroskop, kann man einen zellulären Aufbau
erkennen.

Dazu schneidet man schräg in das Blatt ein und
zieht die oberste Schicht ab. Die Zellen sind oft länglich
oder sehen aus wie Puzzle-Teile. Ist die Schicht dünn genug,
kann man erkennen, daß die Zellen keine Chloroplasten enthalten.
Nur auf der Blattunterseite kann man bei typischen Laubblättern regelmäßig
verstreut meist kleine, bohnenförmige, chloroplastenhaltige Zellen
erkennen.

Diese oberste und unterste Blattschicht nennt man Epidermis.
Die bohnenförmigen Zellen gehören zu den Spaltöffnungen
(Stomata) und heißen
Schließzellen
.

Ein Querschnitt zeigt den Schichtenaufbau eines typischen Laubblattes
(hier Flieder, Syringa spec).

syringa

Der Aufbau eines typischen Laubblattes (bifazial) von
oben nach unten:

Die Kutikula ist eine Wachsschicht aus Cutin, die der
Epidermis aufliegt.

Das Blattgewebe zwischen den beiden Epidermen nennt
man Mesophyll.

Statt Gewebe sagt man auch Parenchym.

Zum Vergleich der Blattquerschnitt einer monokotylen
Pflanze: Mais, Zea mays:

zea100x

Monokotyle Pflanzen
haben oft Blätter, deren Schichtenaufbau modifiziert ist. Das
Mesophyll
beim Mais besteht aus chloroplastenhaltigen Zellen, ähnlich
dem Schwammgewebe. Große Leitbündel
durchziehen das Blatt.

Sie dienen der Weiterleitung von Wasser und Nährstoffen.

Wir werden sie später genauer besprechen.

a) Spaltöffnungen (Stomata)

Spaltöffnungen finden sich
beim typischen Laubblatt auf der Blattunterseite. Sie sind schlitzartige
Öffnungen und werden durch
Schließzellen
gebildet. Sie können von Nebenzellen, die eine andere Form
als die üblichen Epidermiszellen haben, umrahmt sein und bilden so
den
Spaltöffnungsapparat.

Dahinter befindet sich ein Hohlraum, die Atemhöhle.

zeaStoma

In Abb.
14
ist eine Aufsicht auf den Spaltöffnungsapparat
beim Mais abgebildet.

Die Tomatenpflanze (siehe oben) hat eine Spaltöffnung,
die nur aus Schließzellen besteht. Bananenpflanzen und Palmen
z. B. haben 4-6 Nebenzellen.

Pflanzliche Haare (Trichome)

Die Blätter vieler Pflanzen wie z.B. Geranie, Tomate,
Alpenveilchen usw. sind mit pflanzlichen Haaren
(Trichomen) besetzt.

_trich2o

In Abb. 15 ist ein Ausschnitt
aus dem oberen Bereich eines Blattquerschnitts der Tomate
zu sehen. Aus der Epidermis ragen 2 Sorten von Haaren: multizellare
Haare
und Drüsenhaare
mit einer gelben Flüssigkeit im Kopf. Diese ist für den typischen
Geruch der Pflanze verantwortlich.

b) Funktion der Blattgewebe

Die einzelnen Gewebe und Schichten haben unterschiedliche
Funktion. Die Kutikula verhindert den Wasserverlust

  • Die Epidermis schützt die inneren Gewebe
    vor Verletzung. Sie ist durchsichtig um das Licht zu den chloroplastenhaltigen
    Geweben durchzulassen.
  • Die Spaltöffnungen dienen dem Gasaustausch
    der Stoffwechselvorgänge Photosynthese und Zellatmung.
  • Das Palisadengewebe mit seinen dünnwandigen,
    chloroplastenreichen Zellen dient der Photosynthese.
  • Das Schwammgewebe besitzt ebenfalls Chloroplasten,
    kann also Photosynthese machen., die Zwischenräume zwischen den
    Zellen (Interzellularen)
    sind jedoch recht groß, enthalten Luft und bilden mit der Atemhöhle
    ein Kammernsystem für den Gasaustausch.

c) Anpassung an den Standort

Der gesamte Kormus ist an die Lebensweise
und den Standort angepaßt. Dabei unterscheidet man Anpassungen an

  • die Lichtverhältnisse
  • die Wasserversorgung
  • die Temperatur
  • die Ernährungsbedingungen.

Lichtverhältnisse

Die gleiche Pflanze kann unterschiedlich
dicke Blätter haben. Sonnenblätter z. B. in der Krone
von Bäumen sind dicker und besitzen zusätzliche Schichten von
Palisadengeweben. Schattenblätter sind dünner.

Wasserversorgung und Temperatur

Man unterscheidet Hydrophyten
(Wasserpflanzen) die teilweise ( z. B. Seerose)
oder völlig untergetaucht (submers, z. B. Wasserpest) leben.

Hygrophyten
sind Feuchtpflanzen die
ständig bei reichlicher Wasserversorgung in feuchten Böden und
meist schattigen Standorten leben (z. B. Pflanzen im tropischen Regenwald).

Xerophyten
sind
Trockenpflanzen mit zeitweiliger Trockenheit am Standort.
(viele immergrüne Pflanzen wie Nadelbäume, Oleander, Kakteen)

nerium

In Abb. 16 ist ein Querschnitt durch das Blatt von Oleander,
(Nerium) abgebildet. Man erkennt eine mehrschichtige obere und
untere Epidermis mit dicker Kutikula, ein umfangreiches Schwammgewebe,
in einer Vertiefung auf der Blattunterseite eingesenkte Spaltöffnungen.
Wenn man weiß, daß Oleander ein Xerophyt ist,
wird das verständlich.
Das Blatt ist sehr gut an den trockenen Standort angepaßt und sorgt
durch die oben angeführten Mechanismen für wenig Wasserverlust
durch die Gewebe und Stomata und gute Speicherung des Wassers im Schwammparenchym.

Pinus-1

Ein Nadelblatt
(Kiefer, Pinus spec. siehe Abb. 17)
besitzt ebenfalls eine Anatomie, die den Wasserverlust minimiert: dicke
Epidermis mit Sklerenchymschicht
darunter, eingesenkte Spaltöffnungen, relativ dickes Blatt.

Nadelgewächse findet man als Xerophyten auch
in kalten Gebieten oder Hochgebirgszonen. Deshalb der robuste kompakte
Bau.

In der Abb. 18 ist ein
Schwimmblatt der Seerose, Nymphaea spec. zu sehen. Bemerkenswert
sind Spaltöffnungen in der oberen Epidermis, damit Gasaustausch
Pflanze-Luft stattfinden kann und das zweischichtige Palisadengewebe.

 

 


Abb. 10

Blätter

Nymphl


Schwimmblatt
Seerose (Nymphaea
)


cyclamen

Alpenveilchen
(Cyclamen spec)

M0q3gmcb
 


Nadeln Kiefer, Pinus
spec.
 


M0q3gmib
 


Ahorn (Acer
spec.)
 

 

 


Abb. 11
Spaltöffnung
Blattunterseite eines Tomatenblattes

 

_stomas

 


Abb. 12
Blattquerschnitt
 

Flieder (Syringia spec)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 13
Blattquerschnitt
(
Zea mays
)
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 13
Spaltöffnungsapparat
(Stoma)

Zea mays
 


Querschnitt durch ein Maisblatt
im unteren Bereich des Blattes mit Stoma.

 


Abb. 14
Spaltöffnungsapparat
(Stoma)
Zea
mays
 


stomai
, Aufsicht

Abb. 15
pflanzliche
Haare bei der Tomate
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 16
Blattquerschnitt
Nerium spec. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Abb. 17
Blattquerschnitt
Pinus silvestris
(Kiefer) 


Abb. 18
Blattquerschnitt
Seerose, Nymphaea spec. 


Lamina
Weiterführende
Quellen
:

Botanik: http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d00/inhalt.htm
Pflanzenanatomiekurs: http://www.uri.edu/artsci/bio/plant_anatomy/lab_manual.html
http://www.hcs.ohio-state.edu/hcs300/
http://www.botany.uwc.ac.za/sci_ed/pupil/angiosperms/index.htm
http://dallas.tamu.edu/weeds/anat.html

http://www.life.uiuc.edu/onit/courses.html

http://www.uri.edu/artsci/bio/plant_anatomy/images.html
http://bugs.bio.usyd.edu.au/2003A+Pmodules/home.html

http://www.esb.utexas.edu/mauseth/weblab/webchap10epi/10.3-10.htm
http://www-vcbio.sci.kun.nl/eng/virtuallessons/leaf/monocot/

Taxonomie der Pflanzenhttp://www.csdl.tamu.edu/FLORA/tfp/tfphome1.html
und http://www.ars-grin.gov/npgs/tax/

Glossar Pflanzenanatomie

http://www.botanik.ch/anatomie.htm
und http://www.my-edu2.com/EDU2LS/bio2ls1.htm
und http://bugs.bio.usyd.edu.au/StudRes/SOBSLRes.html

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