Name: Lukas Schöppner / Daniel Voht 2017-05
Die Struktur des Pflanzenkörpers – Aufbau des Blattes
Die Photosynthese findet bei höheren Pflanzen in erster Linie in dem grünen Blatt statt. Die ursprünglichen Funktionen des Blattes sind die Photosynthese (Aufbau von organischen Stoffen mit Hilfe von Licht) und die Transpiration (Abgabe von Wasser, Wasserverdunstung). Die Blätter bestehen aus mehreren Schichten. Von oben nach unten betrachtet:
Quelle Bild: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license. by Wikicommonsuser Clad in Sky; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Leaf_Tissue_Structure_de.svg
Cuticula:
Die Cuticula ist eine dünne Schicht, bestehend aus Wachs, welche den Außenwänden der Epidermiszellen aufliegt. Diese Wachsschicht ist wasserabweisend. Sie schützt die Pflanze vor Wasserverlust und erhöht die Festigkeit der Epidermis. Zur Abdichtung ist häufig Cutin (bestehend aus polyesterartigen Polymeren, Cellulose, Pektinen und optional Wachsen) in der Cuticula eingelagert oder auf ihr gelagert.
Obere Epidermis :
Die obere Epidermis befindet sich zwischen der Cuticula und dem Palisadengewebe. In den Epidermiszellen befinden sich keine Chloroplasten. Sie schützen das Blatt gegen Verletzungen und sorgen ebenfalls für den Schutz der sich darunter befindenden pflanzlichen Organe. Die obere Epidermiszelle dichtet das Blatt wasser- und luftdicht nach oben ab.
In den Epidermiszellen des Blattes befinden sich keinen Chloroplasten.
Jedoch kommen Chloroplasten in den Epidermiszellen der Farne und mancher Schattenpflanzen vor.
Das Palisadengewebe:
Das Palisadengewebe setzt sich aus zylindrischen, säulenförmigen Zellen zusammen. Es ist von Interzellularen (Hohlräumen) durchzogen, treten jedoch selten auf. Zu bedenken ist, dass die Zellen des Palisadengewebes nicht nur in einer Reihe, sondern auch zu einer Fläche angeordnet sind. 80% der Chloroplasten eines Blattes sind im Palisadengewebe enthalten. Daher ist sie für die Photosynthese der wichtigste Teil des Blattes.
Das Schwammgewebe:
Das Schwammgewebe befindet sich unter der Palisadenschicht. Es besteht aus unregelmäßig geformten, sternförmigen Zellen und beinhaltet weniger Chloroplasten. Zwischen diesen Zellen befinden sich im Vergleich zu dem Palisadengewebe mehr Interzellularen. Dieses „Interzellularsystem“ dient dem Gasaustausch der Photosynthese. Die Gase treten jedoch durch die Spaltöffnungen (Stomata) ein- und aus.
Das palisaden- und Schwammgewebe fasst man als Zwischenblattgewebe (Mesophyll) zusammen.
Untere Epidermis:
Die untere Epidermis besteht aus chlorophyllfreien Zellen ohne kräftige Cuticula. Sie enthält die sogenannte Spaltöffnung, über die der Interzellularraum mit der Außenluft in Verbindung tritt.
Die Spaltöffnungen (Stomata)
Die Spaltöffnung wird aus zwei bohnenförmigen Zellen, den sog. Schließzellen gebildet.
Während die Epidermiszellen keine Chloroplasten enthalten, befinden sich in den Schließzellen Chloroplasten.
Die Funktion des Stoma ist die Regulierung des Gasaustausches mit der Luft. Im Allgemeinen handelt es sich um die Aufnahme von Kohlenstoffdioxid und die Abgabe von Wasser und Sauerstoff.
a. geöffnete Spaltöffnung // b. geschlossene Spaltöffnung
1. Epidermis
2. Begleitzelle
3 Spaltöffnung
4. K+-Ion
5. Wasser
6. Vakuole
Quelle Bild: WIkicommons by Lmackay; Creative-Commons-Lizenz „Namensnennung – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 nicht portiert“, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stoma_Opening_Closing.svg
Die Funktion der Stoma (Spaltöffnungen):
Der Wasserverlust, Belichtung und CO2 führt zu einem höheren Turgordruck (Druck des Zellsaftes auf die Zellwand). Bei niedrigem Turgordruck ist die Spaltöffnung geschlossen, da die Zellwände im direkten Kontakt miteinander stehen. Steigt der Druck durch die Erhöhung der Wasseraufnahme, führt dies aufgrund der speziellen Zellform und der ungleichmäßig verdickten Wänden zu einer Verformung. Die Zellen wölben sich im Kontaktbereich voneinander weg, wodurch sich der Spalt öffnet.
Die Schließzellen der Spaltöffnung stellen über mehrere Regelkreise den für die Pflanze günstigsten Ausgleich zwischen CO2 - Aufnahme, Wasserverlust und Blatttemperatur her.