1.1 Funktionelle Pflanzenanatomie
1.1.2 Anfertigung und Auswertung mikroskopischer Schnitte (Wurzel, Spross, Blatt)

1.1.2.2 Aufbau des Sprosses
Gute Objekte sind der Blattstiel der Geranie als Beispiel für einen dikotylen Sproß und Mais für eine monokotyle Pflanze.

Unter Sproß versteht man den Stengel, Stiel, Ast, Stamm, also den Teil der Pflanze, der entgegen der Schwerkraft die Blätter der Sonne zuwendet. Sprosse können weit höher als 100 m sein z. B. bei den Mammutbäumen oder wenige Millimeter groß sein bei einem Keimling.

Interessant ist, daß Sprosse (Baumstämme) nie höher als ca. 130 m groß geworden sind, auch nicht in der Vorzeit. Dies wird uns später noch beschäftigen. (Kapitel 1.1.3)

Auch kann wieder zwischen dem primären und sekundären Aufbau unterschieden werden. Wir wollen den typischen primären Sproßaufbau einer di- und monokytylen Pflanze betrachten. Baumstämme stellen das Produkt des sekundären Dickenwachstums dar und sind nicht unser Thema.

Wir wollen uns ebenfalls auf die Angiospermen beschränken.

Betrachtet man den Querschnitt des Sprosses von jungen dikotylen Pflanzen unter dem Lichtmikroskop ( Abb. 19 ein Bohnenkeimling), ergibt sich folgendes Bild (die Präparate sind teilweise angefärbt):

Eine Schicht kleiner Zellen (Epidermis) begrenzt den Sproß außen. Sie kann mit Haaren besetzt sein. Innen liegen Parenchymzellen, die den Sproßquerschnitt ausfüllen. Im äußeren Sproßbereich erkennt man einen Ring von Leitbündeln, der konzentrisch um den Sproßmittelpunkt angeordnet ist. Diese grundsätzlichen Strukturen kann man ebenfalls bei der Tomatenpflanze (Abb. ) und der Sonnenblume beobachten.

Beim primären Sproßaufbau findet man folgende Zellsorten:

Epidermiszellen

Abschlußgewebe nach außen

Rindenparenchymzellen

Füllzellen im Sproß

Markparenchymzellen

innere Füllzellen

Phloemzellen

Leitbündel außen (Stofftransport)

Xylemzellen

Leitbündel innen (Stofftransport)

Kambiumzellen

teilungsfähige Zellen

Sklerenchymzellen

dicke Zellwände, Festigkeit

Im Vergleich dazu ist unten der Querschnitt einer monokotylen Pflanze zu sehen.

Im Gegensatz zu den dikotylen Pflanzen sind die Leitbündel quer über den Sproßquerschnitt verteilt. Ansonsten findet man ebenfalls eine Epidermis und das innere Füllgewebe aus Parenchymzellen.

Aufbau eines typischen Leitbündels

Die Leitbündel durchziehen die Pflanze von der Wurzel bis in die Blätter. Wie wir später sehen werden, sind sie in der Wurzel anders aufgebaut als im Sproß. Der grundsätzliche Aufbau ist jedoch derselbe.

Oft haben Leitbündel in Querschnitt eiförmige Gestalt. Sie bestehen aus einem Haufen Zellen, der wie ein Nest in das Füllgewebe des Sprosses eingestreut sind. Die eine, zum Sproßzentrum zugewendete Hälfte besteht aus Xylemzellen, die andere Hälfte aus Phloemzellen. Xylem heißt auch Holzteil, Phloem ist der Siebteil.

Bei dikotylen Pflanzen findet man zwischen beiden Hälften eine Zellschicht von sehr kleinen, embryonalen Zellen, dem Kambium. Das Leitbündel ist meist umgeben von dickwandigen Sklerenchymzellen.

Im Xylem findet man wenige, sehr großvolumige Zellen, die Tracheen.

Tüpfel- und Ringgefäß

Sklerenchymzellen

Sklerenchymzellen

später tote, spindelförmige, dickwandige (Holz) Zellen, die der Festigkeit dienen

Xylemzellen

Tracheen (groß), Tracheiden, Ringgefäße, Schraubengefäße, Tüpfelgefäße
eigentlich keine Zellen sondern dickwandige (Holz) Röhren, aus Zellen entstanden, die abgestorben sind. Sie besitzen innen Wandversteifungen.

Phloemzellen

Siebzellen, Geleitzellen
Siebzellen sind lebende Zellen, die ebenfalls Röhren bilden. Die Querwände sind siebartig durchbrochen und werden von Plasmasträngen durchzogen.

Kambiumzellen

embryonale Zellen, die sich fortlaufend teilen; sie bilden die Wachstumsschicht

Funktion der Leitbündel

Die Leitbündel dienen dem Stofftransport. Im Xylem werden Wasser und Salze von der Wurzel aufwärts transportiert, im Phloem organische Stoffe, hauptsächlich Saccharose (= Rohrzucker ; Assimilate = Produkte der Photosynthese) aus den Blättern abwärts.

Übrigens: Blattläuse stechen Siebzellen an und saugen den Saft auf.

Das Kambium ist die Wachstumsschicht aus teilungsfähigen Zellen, aus denen nach innen Xylem- und nach außen Phloemzellen werden.

Unterschiede zwischen dem Sproßaufbau mono- und dikotyler Pflanzen:

monokotyle Pflanze
dikotyle Pflanze

große Anzahl Leitbündel

eine begrenzte Anzahl Leitbündel

die Leitbündel sind über den Sproßquerschnitt verteilt die Leitbündel sind konzentrisch angeordnet
kein Kambium zwischen Phloem und Xylem zwischen Xylem und Phloem befindet sich Kambium
kein Unterschied zwischen Mark und Rinde Unterschied zwischen Mark und Rinde
kein sekundäres Dickenwachstum , keine Jahresringe sekundäres Dickenwachstum, Jahresringe

 

 

Abb. 19
Querschnitte

 

 

Abb. 20

Querschnitt durch den Sproß der Bohne

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 21

Querschnitt durch den Sproß der Tomate

mx, px = Xylem; c = primäre Rinde

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 22

Sproßquerschnitt bei der Sonnenblume (Helianthus)

 

Abb. 23

primärere Sprossaufbau


Abb. 24

Sproßquerschnitt von Mais
Zea mays


Abb. 25

Sprossaufbau monokytyl

Abb. 26

Leitbündel von Zea mays (Mais), monokotyl

 

Abb. 27

Leitbündel von Helianthus (Sonnenblume), dikotyl

 

Abb. 28

dikotyles Leitbündel mit verschiedenen Gefäßen

Schraubengefäß

 

 

 

Abb. 29

Gefäßtypen Xylem

Abb. 30

Gefäßtypen Phloem

 

Abb. 31

Gefäßentstehung

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 32

Transport im Leitbündel

 

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

Taxonomie der Pflanzen http://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