Botanisch Mikroskopisches Anfängerpraktikum. Cytologie = Die Lehre der ( pflanzlichen ) Zelle,... und was ist drin?!

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1 Botanisch Mikroskopisches Anfängerpraktikum Cytologie = Die Lehre der ( pflanzlichen ) Zelle,... und was ist drin?! - In der lebenden Zelle : Plasmaströmung ( aktiver Prozess ) durch die Brown sche Molekularbewegung. Entsteht außerdem durch das Zusammenspiel von Aktin und Myosin! - Zellformen: - prosenchymatische Zellen ( langestreckt ) - isodiametrische Zellen ( rund ) - dazwischen: - Mittellamelle - Farbpigmente, Reservestoffe und Abfallstoffe - Anthocyan: Farbstoff der in den Vakuolen vorkommen kann ( je nach ph: rot, lila oder blau ) - Reservestoffe: Eiweiß, Aminosäuren und andere ( in Vakuolen ) - Abfallstoffe: zum Beispiel Calcium ( in Kristallform ) - Plastiden ( Organelle ) - Chloroplasten ( Farbstoff: Chlorophyll und/oder Carotinoide ) Die Lamellen in den C. bezeichnet man als Thylakoide. In den Thylakoiden ( Membranen ) sind die Farbstoffe eingelagert ( lipophil ). Auch Strärke ist in Körnerform in den Thylakoidmembranen eingelagert. Fett kann in Tröpfchenform im Plasma auftreten. Die Plastiden teilen sich autonom und werden dann weitergegeben. In den Embryonalen Zellen tritt eine Vorstufe, der Proplastid ( mit rudimentären Thylakoidmembranen ), auf. Der Proplastid differenziert sich dann je nach Licht oder Dunkel zu: Einem Plastiden ( Licht ) oder einem Etioplastiden ( Dunkel ). Seite 1 von Download von der Heatseeker Page

2 - Plastiden haben eine Doppelmembran ( diese wird jedoch nur einfach gezeichnet ). - Lugol sche Lösung ( Jod/Jod Kalium Lösung; J/JK ) zum Stärkenachweis! ( lila-blaue Färbung ) - Amyloplasten ( Stärkespeicher ) - Stärkekorn: ( Kartoffel ) exzentrische Linienführung - beim Weizen: zentrische Bildungszentren - Amyloplasten entstehen entweder aus Leukoplasten oder aus Chloroplasten. - Gewebe: - Zellen kommen immer im Zellverband vor ( = Gewebe ) Gewebe sind spezialisierte Zellverbände die eine bestimmte Aufgabe erfüllen. - Gewebetypen: - Abschlussgewebe ( Epidermis ) - Grundgewebe ( Parenchym ) ( ist wenig spezialisiert, hat dünnwandige Zellen mit Interzellularen ) - Leitgewebe ( im Leitbündel organisiert, z.b. für die Wasserleitung ) - Festigungsgewebe ( für die Stabilität ) - Bildungsgewebe ( Meristem; enthält embryonale Zellen, an Vegetationspunkten ) - Differenzierung: - beinhaltet Wachstum und Spezialisierung - Kennzeichen der embryonalen Zellen: - keine Vakuole - großer Kern - viel Plasma - Zellteilung nur im embryonalen Gewebe - Zelle wächst hauptsächlich durch Bildung und Vergrößerung der Vakuole. - Die Zellwand ist für die Form der Zelle verantwortlich und bei älteren Zellen starr ( erfüllt dann im Prinzip die Funktion eines Außenskelettes ). - Cellulose ( ein Polysaccharid ) ist Hauptbestandteil der Zelle; Entsteht aus Glucose die sich verknüpft; Kettenmoleküle bilden Mikrofibrillen. Seite 2 von Download von der Heatseeker Page

3 - Zellwand besteht aus Cellulose, Hemicellulosen und Pektinen. - Hemicellulosen: Xylose, Rhamnose, Arabinose - Pektine: Galakturonsäure - Phragmoplast: verschmilzt zur Zellplatte, diese wird zur Mittellamelle. - Nach der Mittellamelle kommt die Primärwand ( enthält Cellulose ). Sie ist dehnungsfähig und kann wachsen. - Dann wird die sekundäre Zellwand aufgelagert: - Diese hat einen andere Struktur und enthält viel Cellulose. - Sie dient als Festigungsorgan und kann sich nicht mehr dehnen. - Danach folgt ( eventuell ) die Tertiärwand mit bestimmten Funktionen. - Beim Parenchym typisch: - Interzellularen ( Hohlräume zwischen den Zellen, wo sich d. Zellwand abgelöst hat ) - Bei Clematis spec. : - Speicher Parenchym - Tüpfel ( - Kanäle; Verbindungen zwischen den Zellen ) - Idioblasten ( bilden Kristalle, also Kristall-Idioblasten ) ( Begonia spec. hat z.b. diese Zellen ) - Kristalldrusen: vielzackige, sternförmige Kristalle aus Calciumoxalat; dienen wahrscheinlich zum Entfernen von Calcium Aus dem Stoffwechsel. - Agave americana hat Idioblasten mit Kristallnadeln und Kristallnadelbündeln ( Raphiden ). - Festigungsgewebe: - Turgordruck Pflanze ist turgeszent wenn sie nicht welk ist. - Osmose ( Sonderform der Diffusion ). Eine Zelle ist ein osmotisches System. Diffusion Osmose Wenn Gefäß fest verschlossen Kann das System Druck aufbauen. ( mit semipermeabler Membran ) - Konzentration in der Zelle ist größer als außerhalb. Das heißt die Zelle zieht Wasser an ( durch den osmotischen Wert der Zelle ). Die Zelle ist dann turgeszent und gespannt. Bei Wassereinzug kommt es zur Spannung, da die Zellwand ja starr ist. - Primärwand ist ungeordnet und wachstumsfähig. - Sekundärwand weist eine Parallelstruktur auf dient der Festigung. Seite 3 von Download von der Heatseeker Page

4 - Festigungsgewebe: - Kollenchym: ist ein Gewebe mit einer verdickten Primärwand. Es kommt als Eckenkollenchym oder Kantenkollenchym und als Plattenkollenchym vor. Das Plattenkollenchym ist ungleichmäßig Verdickt; die Tangentialwände sind dick und die Radialwände dünn ). - Sklerenchym: weist Veränderungen/Verdickungen der Sekundärwand auf. Die Zelle stirbt fast immer ab, dies ist jedoch kein Funktionsverlust. Es gibt Sklerenchymfasern ( langgestreckt ) und Sklereide ( isodiametrisch/rund, mit vielen Tüpfeln ). - Das Sklerechym ist verholzt. Die Verholzung entsteht durch Lignin ( Lignifizierung = Verholzung ). Lignin besteht aus Phenolischen Komponenten ( Phenylpropane =aromatische Alkohole ) - Nachweis der Verholzung ( Lignin ) mit dem Farbstoff: Phloroglucin ( + konzentrierte Salzsäure ). - Nachweis der Kollenchyme durch Methylenblau. - Sklerechymfasern: - Stengelaufbau und Zonierung: ( zweikeimblättrige Pflanze ) - Stengelaufbau: Gewebetypen Seite 4 von Download von der Heatseeker Page

5 - Epidermis: - in der Regel einschichtig - überzieht die komplette Pflanze - gibt Hinweise auf Lebensraum und/oder Standort der Pflanze. - Bei Landpflanzen muß die Epidermis sehr widerstandsfähig sein. Daher sind die Zellen hier dann auch miteinander verzahnt - Die Epidermis ist außen überzogen von einer nicht zellularen, amorphen Substanz mit eingelagerten Wachsen ( Cuticula ). Die Cuticula ist wasserabweisend und wird von den Epidermiszellen Ausgeschieden. Sie besteht aus Cutin und Wachs. Die Cuticula Erschwert den Gasaustausch und dient als Verdunstungsschutz. Die Cuticula ist meist rau, und kann ein unterschiedliches Aussehen Haben ( Rillen oder Cuticulawarzen ). Die Cuticula verfügt über einen sogenannten Lotuseffekt. Dies ist Der Einfluß der rauigkeit auf die benetzbarkeit ( Selbstreinigungseffekt ). hydrophil hydrophob - Der Gasaustausch ist dann also nur über bestimmte Spaltöffnungen möglich. Daher existieren sogenannte Schließzellen. Diese Schließzellen enthalten Chloroplasten während andere Epidermiszellen nur über Leukoplasten oder Chromoplasten verfügen. Die Epidermis hat meist nach außen stark verdickte Zellwände während die Zellwände nach Innen meist dünn sind. Die Oberfläche der Epidermiszellen ist nicht immer glatt. Manchmal weist sie ausgezogene Zipfel auf ( lokales Wachstum, Epidermis wird samtig-weich ). Die Epidermiszellen können auch zu regelrechten Haaren auswachsen ( dies dient bei Feuchten Standorten der Oberflächenvergrößerung ). Bei trockenen Standorten dienen eben diese Haare in abgestorbenem Zustand als Verdunstungsschutz ( verdunstungsfreier Raum ). Die Haare können entweder aus vielen Zellen zusammengesetzt sein, oder aus einer Verzweigten Zelle bestehen. Es können auch sogenannte Brennhaare mit Widerhaken gebildet werden. Verschiedene Haartypen können auch gemischt vorkommen. Seite 5 von Download von der Heatseeker Page

6 - Xerophyten ( Pflanzen die an trockenen Standorten leben ). - Epidermiszellen haben keine Interzellularen aber meist dicke Außenwände. - Cutin kann mit dem roten Farbstoff Sudan III nachgewiesen werden ( Der Farbstoff lagert sich an Fette oder Wachse an Sudan III- Glycerin ). - Wandaufbau: ( eventuell mit Methylenblau anfärben um die Cuticularschicht und die Cellulosewand zu erkennen. ) - Haartypen ( Epidermishaare ): - Drüsenhaare ( lebende Haare ) meist bei trocken lebenden Pflanzen. - Brennhaare ( lebendes Haar ) ist im Prinzip auch ein Drüsenhaar. - Haartyp der erst in abgestorbenem Zustand seine Funktion erfüllt ( als Transpirationsschutz ) ( Etagenhaar ). - Drüsenhaar ( von Pelargonium, mehrzellig ) Es befindet sich auch Cuticula überall außendrum. Ätherische Öle werden im Köpfchen gebildet. Die Cuticula wird von dem eingeschlossenen Öl gedehnt und platzt irgendwann auf. Dann wird das Öl frei. - Brennhaar ( einzellig ) Brennhaare verfügen über eine Sollbruchstelle, die durch Verjüngung der Zellwand entsteht. In der Wand des Brennhaares sind Kieselsäure und Kalk eingelagert. Dadurch wird sie glasartig und sehr brüchig. Bei der Brennessel kommen auch Borstenhaare vor. Das Gift der Brennessel enthält unter anderem: Histamin, Acetylcholin und Ameisensäure. Seite 6 von Download von der Heatseeker Page

7 - Das Etagenhaar: kommt zum Beispiel bei der Königskerze ( verbascum ) vor. Mehrzellige Etagenhaare ( mit Abzweigungen ): Jeder Seitenzweig ist eine Zelle, die Verbindungsstücke dazwischen auch. Die Zellen sind tot und können luftgefüllt sein. Die einzelnen Zellen sind dabei keilförmig ineinander gesetzt. - Eine Pflanze ist ein offenes System, Sie kann zeitlebens wachsen! Die Wachstumszonen sitzen dabei nur an den Spitzen und werden als Apikalmeristem ( teilungsfähige Zellen; Meristem = Bildungsgewebe ) bezeichnet. An den Wurzeln befindet sich das sogenannte Wurzelmeristem, das den Wurzelapparat aufbaut. - Bei den Kormophyten ( Cormuspflanze = höhere Pflanze ) sind drei Grundorgane immer vorhanden: - Sprossachse - seitlich anhängende Blätter - Wurzeln - Ein Meristem besteht aus kleinwandigen Zellen mit großem Kern und viel Plasma. Die Zellen teilen sich mitotisch. Es wird oben Material gebildet, das sekundär nach unten verlagert wird. - Man kann beim Meristem drei Zonen einteilen bzw. abgrenzen: - Embryonalzone: Die Zellen teilen sich - Determinationszone: Hier wird festgelegt in welche Richtung sich die Zellen entwickeln werden; davon ist allerdings noch nichts sichtbar. - Differenzierungszone: Ist die eigentliche Zone der Differenzierung der jungen Zellen in die verschiedenen Typen. - Die Zellen des Leitgewebes werden schon sehr weit oben ( apikal ) ausdifferenziert. -Wiederholung Gewebetypen: - Grundgewebe: - Matrix in die alles andere eingelagert wird; Parenchym. - Speichergewebe ( in Zellen eingelagert ). - Assimilationsparenchym ( dann mit Chloroplasten ). - Aerenchym ( Luftparenchym; durch lösen der Mittellamelle runden sich die Zellen ab und es entstehen viele große Interzellularen. - Die Cellulosewand ist beim Grundgewebe sehr dünn ausgeprägt. Seite 7 von Download von der Heatseeker Page

8 - Abschlussgewebe: - Epidermis. - Zellen liegen lückenlos aneinander, es kommen nie Interzellularen vor. - Die Zellen können verschiedene Formen haben ( langgestreckt, verzahnt, etc. ) - Mit Cuticula, die verschieden Funktionen erfüllt. - Die Außenwand ist stärker verdickt als die Innenwand. - Zellen sind durch Tüpfel miteinander verbunden. - Als Anhängsel der Cuticula treten zum Beispiel verschiedene - Haartypen auf ( Bildungen der Epidermis ). - Es treten Spaltöffnungen auf, die auch von der Epidermis gebildet werden ( Atemöffnung, Schließzellen, Chloroplasten ). - Die Spaltöffnungen sind in der Regel auf der Unterseite des Blattes. - Die Epidermiszellen sind ( fast ) immer ohne Chloroplasten; bei mehrschichtigen Blättern kommen Chloroplasten in der Epidermis nie vor. - Festigungsgewebe: - Kollenchym ( Das sind lebende Zellen im wachsenden Gewebe. Es tritt als Kanten- oder Platterkollenchym auf. ) - Sklerechym; Sklerechymzellen oder Sklerenchymfasern. Das sind lange, stark verdickte Zellen mit eingelagertem Lignin. Diese Fasern sind oft in der Sprossachse eingestreut. Es sind lang gezogene spindelförmige Zellen. Steinzellen ( rund ), das sind tote Zelle bei Funktionsübername. - Leitgewebe: - Im Leitgewebe gibt es zwei verschiedene Gewebetypen: - Leitbündel: - zum Zentrum liegend: Xylem ( Dient der Wasserleitung ) - nach außen liegend: Phloem ( Siebteil, Assimilatleitung ) - Bei Monocytylen ( also einkeimblättrigen Pflanzen ) sind die Leitbündel über die gesamte Querschnittsfläche systemlos verteilt. - Bei Dicotylen ( also zweikeimblättrigen Planzen und Gymnospermae ( Nacktsamer )) sind die Leitbündel als Ring angeordnet. - Bei den Monocotylen werden die Leitbündel komplett von Sklerenchymzellen umschlossen. Das Leitbündel wird hier als: geschlossenes kollaterales Leitbündel bezeichnet. Xylem und Phloem liegen sich direkt gegenüber und es ist nichts trennendes mehr dazwischen. - Bei den Dicotylen liegt ein vom Apikalmeristem abstammendes Meristem ( Bildungsgewebe ) zwischen Xylem und Phloem das hier als Bündelmeristem oder faszikuläres Kambium bezeichnet wird. Der Sklerenchymumschluss ( Sklerenchymscheide ) geht bei diesem Leitbündeltyp nicht ganz herum. Daher bezeichnet man diesen Leitbündeltyp auch als: offenes kollaterales Leitbündel. Das Leibündel steht hier also in Verbindung mit den umgebenden Parenchymzellen. Seite 8 von Download von der Heatseeker Page

9 - Xylem ( Holzteil ): - Tracheen - Tracheiden: Aussehen ähnlich dem der Sklerechymfasern, nämlich langgezogene, röhrenbildende Zellen, die Spitz zulaufen. - Holzzellen - Holzparenchymzellen - Tracheide: - tote Zellen - Die Zellen lagern sich mit den Spitzen aneinander. Die Querwände bekommen dann Löcher und die Zellen sterben ab. Sie weisen verdickte Wände auf und sind verholzt. Der Wassertransport erfolgt durch Sog. Tracheiden sind kleiner als Tracheen. - Tracheen: - Tracheen entwickeln sich aus Tracheiden. Die Querwand löst sich auf und die Zellen bilden jetzt richtige Röhren. Das Volumen wird größer und man findet nur ab und zu noch Querwände. Durch spezielle Wandauflagerungen erhalten die Tracheen ihre Festigkeit. Diese Wandauflagerungen können ringförmig, spiralförmig oder Netzförmig ausgeprägt sein. Daher erhalten die Tracheen auch Verschiedene Bezeichnungen ( Ringtrachee, etc. ). Im Xylem eingestreut, also zwischen den Tracheen und Tracheiden Befindet sich das Holzparenchym, dessen Wände nicht verdickt sind. Außerdem findet man dort noch die Holzzellen. Diese haben jedoch verdickte Zellwände. - Phloem ( Siebteil ): - Siebröhren, Siebzellen - Geleitzellen - Siebröhren / Siebzellen: Das sind langgestreckte Elemente, die keine verholzten oder verdickten Zellwände besitzen. Allerdings haben auch sie Querwände. Es sind lebende Zellen mit sogennanten Siebplatten in Ihrem Lumen. Diese Zellen haben keinen Zellkern. Siebplatte mit vielen Poren Siebzelle mit Siebplatte Geleitzelle G S - Geleitzellen: Das sind kleine, kernhaltige Zellen. Sie haben die Aufgabe die Siebzellen mit zu versorgen. Seite 9 von Download von der Heatseeker Page

10 - Tracheen: Wie schon erwähnt besitzen Tracheen eine Ring-, Spiral-, Netz- oder Tüpfelwandverdickung. - Das Holzparenchym ist das lebende Gewebe des Xylems. - Um die Leitbündel herum befindet sich eine ringförmige Sklerenchymscheide. - kollaterales Leitbündel ( Begriff wurde bereits erklärt ) - bikollaterales Leitbündel: auf beiden Seiten des Xylems ( also innen und außen ) befindet sich Phloem. Zum Beispiel bei: Solanaceae, Asteraceae oder Curculifaceae. - radiäres Leitbündel: Sind zum Beispiel typisch für die Wurzel. X P X Radiäres Leitbündel konzentrisches Leitbündel P P X P X - konzentrisches Leitbündel: Es ist ringförmig angeordnet. Das Xylem ist entweder innen oder außen. ( Rhizom = Xylem innen, Phloem außen; z.b. bei Farnpflanzen ) - bei Ranunculus repens: - offenes kollaterales Leitbündel - zwischen Xylem und Phloem liegt hier eine Schicht kleiner, dünnwandiger Zellen. Das ist das Bildungsgewebe: Kambium. Es entstammt dem Spitzenmeristem ( Prokambium ) Hier wird es als Bündelkambium, Bündelmeristem oder Faszikuläres Kambium bezeichnet. - Kambium ( Funktion ): - tangentiale Querwände werden in die Kambiumzellen eingezogen und die so entstandenen neuen Zellen nach innen und außen Abgegeben. Das bezeichnet man dann als dipleurische Abgabe. Hier zum Beispiel Xylem Eine Hälfte bleibt immer als Kambiumzelle erhalten Hier zum Beispiel Phloem Seite 10 von Download von der Heatseeker Page

11 - In der Nähe des Kambiums liegen die Zellen immer mehr oder weniger in ( radialen ) Reihen übereinander. Eine Verschiebung findet erst später statt. - Auch hier findet man eine Sklerenchymscheide. Sie ist nur im Bereich des Kambiums unterbrochen. Dadurch entsteht eine Verbindung zwischen dem Kambium und dem umgebenden Parenchym. - Beim kriechenden Hahnenfuß findet man einen besonderen Sprossquerschnitt: Das Markparenchym Verschwindet durch Auflösung. Daher entsteht dort ein Loch. Die Leitbündel sind ringförmig Angeordnet und sehen so aus: innen Xylem Kambium Phloem außen - Bei der Osterluzei ( Pfeigenstrauch ) wird das sekundäre Dickenwachstum untersucht: Hier sind die Leitbündel auch ringförmig angeordnet. Die primäre Sprossachse sieht hier so aus: P X Das Kambium Liegt hier: P X X P Seite 11 von Download von der Heatseeker Page X P

12 - Das Kambium teilt sich und gibt die Zellen nach innen und außen ab. - Die Sklerenchymscheide ist beim Phloem sehr stark, beim Xylem wenig und im Bereich des Kambiums gar nicht existent. - Es kommt zu einer sogenannten Reembryonalisierung im Bereich des Parenchyms zwischen den Leitbündeln. Dadurch entstehen wieder teilungsfähige Zellen, also ein neues Kambium. Das bezeichnet man dann als interfaszikuläres Kambium. - Demnach entsteht so ein geschlossener Kambiumring aus Urmeristem-Kambium und sekundärem-kambium. Urmeristemkambium Sekundäres Kambium Primäre Markstrahlen Sekundäre Markstrahlen - Aus den Zellen die das interfaszikuläre Kambium abscheidet wird neues Parenchym. - Es gibt dann primäre und sekundäre Markstrahlen aus Parenchymzellen. - Innen liegt dann das Perizykelparenchym - Um den Leitbündelring befindet sich noch ein Sklerenchymring. - Assimilationsparenchym ist ein Speicherparenchym also quasi ein Stärkeparenchym. - Dann kommt der Kollenchymring ( Der kann noch wachsen, ist also aus lebenden Zellen ). - Epidermis. - Sprossachse: Es gibt verschiedene Typen von Sprossachsen. Aristolochia Typ ( große Markstrahlen ) Ricinus Typ ( kleine Markstrahlen ) Tilia ( Linden ) Typ ( geschlossener Kambiumring; ohne eigentliche Markstrahlen ) - sekundäre Markstrahlen von Xylem oder Phloem ausgehend - unter oder auch in der Epidermis entsteht Korkgewebe; Periderm ( = sekundäres Abschlussgewebe ) ersetzt die Epidermis wenn diese Platzt oder reißt. - in Epidermis oder subepidermal oder in tieferen Schichten entsteht ein neues Bildungsgewebe: Phellogen ( = Korkkambium ). Die Zellen werden reembryonalisiert! In der Epidermis - z.b. bei Apfel oder Birne Subepidermal - z.b. bei der Kartoffel In tieferen Schichten - z.b. bei Ribes oder Thuja - Phellem ( Korkgewebe ) - nach außen abgeschieden - interzellularenfrei - die Zellen verkorken, d.h. sie sterben ab - Der Kork schließt die Pflanze völlig nach außen ab - Phelloderm ( Korkrinde ) - nach innen abgegeben - die Zellen bleiben lebend - die Zellen enthalten oft Chloroplasten Seite 12 von Download von der Heatseeker Page

13 - Lentizellen - Die Zellen lösen sich und kugeln sich ab - Das Wachstum der Pflanzen erfolgt nur in der Vegetationsperiode ( von Frühjahr bis Herbst ) - Im Frühjahr findet man große Xylem Elemente. Diese Elemente werden immer kleiner bis zum Herbst. Im Winter stagniert das Wachstum um im Frühjahr wieder mit großen Xylem Elementen zu beginnen. So lässt sich im Querschnitt eine Herbst-Winter Frühjahrs Grenze erkennen, die auch als Jahresgrenze oder Jahresring bezeichnet wird. Diese Prozesse finden natürlich auch im Phloem statt, sie sind aber im Xylem sehr Viel deutlicher zu erkennen. - Wenn das Korkkambium dann zu reißen droht etc. wird ein neues Korkkambium darunter gebildet und so weiter. Die Ausnahme ist hierbei die Korkeiche. Demzufolge stirbt alles was außen vor dem Korkkambium liegt ab! - tertiäres Abschlussgewebe ( = Borke ) - Assimilate und Wasser werden nur von den jüngeren nahe beim Kambium liegenden Xylem und Phloem Elementen geleitet. - Es gibt auch verschieden Typen von Borken: - Ringelborke ( z.b. bei Kirsche oder Birne ) - Schuppenborke ( z.b. bei Platanen ( Fetzenartig )) - Gymnospermae ( Nacktsamer ) ohne Fruchtknoten - Angiospermae ( Bedecktsamer ) mit Fruchtknoten - Conoferae ( Zapfentragend ) = Nadelholz. - Pinus silvestris: - keine Tracheen, nur Tracheiden die Tracheiden haben noch Querwände Seite 13 von Download von der Heatseeker Page

14 - Harzkanäle Das sind Löcher oder Höhlen die mit lebenden Gewebe ausgekleidet Sind. Dieses Gewebe besteht aus Zellen mit Drüsenfunktion die das Harz produzieren. Das Harz dient in der Regel dem Wundverschluss. Die Drüsenzellen werden durch Markstrahlen vom Phloem versorgt. Das sind lebende Markstrahlparenchymzellen die das Wasser auch Quer transportieren können. - Die Markstrahlen bestehen aus zwei Zelltypen: - in der Mitte liegt das Markstrahlparenchym - oben und unten davon liegen Markstrahltracheiden. Das sind Quertracheiden. - Die Tracheiden besitzen sogenannte Hoftüpfel und das Markstrahlparenchym besitzt Fenstertüpfel. - Blattanatomie / Blattorgane: - das ist der Ort der Photosynthese, Assimilatproduktion und teilweise auch Speicherung. - Außerdem entsteht hier ein Transpirationssog - Das Leitgewebe zweigt aus der Sprossachse aus und geht unverdreht nach außen. Das Xylem liegt daher auch immer oben. Dieser Prozess dient außerdem der Aussteifung des Blattes im Sinne von Blattadern. - außen liegt die Epidermis mit einer Cuticula und vielen Spaltöffnungen ( Stomata ). Diese Stomata Kontrollieren auch den Transpirationssog. - Es gibt viele verschiedene Blatttypen ( hier: Laubblatt ) - Bei der Epidermis hält die Cuticula keine Zellgrenzen ein. Außerdem können noch Haare vorhanden sein oder Ausbuchtungen der Epidermisoberfläche. Seite 14 von Download von der Heatseeker Page

15 - Bei Xerophytischen Pflanzen entstehen sogar richtige Atemhöhlen. - heute: - einreihige Epidermis - einschichtiges Palisadenparenchym ( Mesophyll ) - gleichstarkes Schwammparenchym ( Mesophyll ) - untere Epidermis mit den Spaltöffnungen. - Beim Oberflächenschnitt: - Palisadenparenchym rund mit Längsspalten ( Gasaustausch ) - Schwammparenchym mit sehr großen Interzellularen. - Epidermis: - Zellen sind verzahnt ( bei dicotylen Pflanzen ) - Zellen sind länglich ( bei monocotylen Pflanzen ) - die Spaltöffnungen stehen meistens etwas hervor ( über die Epidermis ), bzw. bei xerophytischen Pflanzen auch etwas darunter. - es gibt lokale Zellwandverstärkungen - und außerdem haben die Zellen auch Tüpfel. - Schließzellen: - sind kleiner als die Epidermiszellen - haben ein dreieckiges Lumen - haben eine sehr dicke Wand nach außen und innen aber sehr dünne Wände nach rechts und links. An der Spitze wirkt die Zellwand wie ein Gelenk. - Durch den Turgordruck verändert sich das Lumen der Zelle: Die Basis dehnt sich aus und die Höhe nimmt ab! Durch Malat und K + wird der Wasserstrom bzw. die Turgorbewegung Gesteuert ( Helleborus Typ ). - Die Cuticula geht um die Schließzelle herum und baut dort sogenannte Cuticulaleisten auf ( Cuticula - Aufwürfe oder Hörnchen ) - Die Schließzellen sind außerdem gelenkig mit ihren Nachbarzellen verbunden. - Randeffekt: - Dieser Effekt fördert die Transpiration der Pflanze. Seite 15 von Download von der Heatseeker Page

16 - Blattypen: - bifazial, dorsiventral ( Palisaden oben, Schwamm unten ) - bifazial, invers dorsiventral ( Schwamm oben, Palisaden unten ) - äquifazial ( beide Seiten gleich ausgebildet ) - unifazial ( Phloem ist außen und Xylem ist innen, die Leibündel sind also gegeneinander gekehrt. Die Blattunterseite klappt zusammen, die Oberseite ist stark reduziert. - Lage der Spaltöffnungen: - hypostomatisch ( Stomata auf der Unterseite ) - amphistomatisch ( auf beiden Seiten ) - epistomatisch ( auf der Oberseite, z.b. Seerose ) - Bei trockenen Standorten: - starke Verholzung der Epidermis und der Hypodermis - Dicke Cuticula - evtl. Wasserspeichergewebe - Die Spaltöffnungen sind meist eingesenkt - Bei feuchten Standorten: - Epidermis vorgestellt mit emporgehobener Spaltöffnung - zusätzlich lebende Haare zur Transpiration. - Nadelblatt ( äquifazial ): - bifazialer Herkunft ( Xylem zur Oberseite ) - gleichmäßiges Mesophyll - mit Endodermis - Kiefer: - ist extrem an trockene Standorte angepasst - die Blätter kommen aus Kurztrieben am Stamm ( je 2,3 oder 5 Blättchen pro Kurztrieb ( artspezifisch )) die Oberseiten der Blättchen zeigen dann nach innen und die Unterseiten nach außen. Oberseite Oberseite Unterseite Unterseite - Epidermis und Hypodermis sind beide verholzt - das Blatt ist amphitomatisch - im Mesophyll befinden sich Harzkanäle ( mit Drüsenzellen ausgekleidete Röhren ). - Die Endodermis hat eine stärker verholzte Außenseite und umschließt den Zentralzylinder. - das Lumen der Epidermiszellen ist auf kleine Spalten reduziert. - die Hypodemis hat ein großes Lumen, ist aber auch verholzt. - Die Schließzellen sind auf Hypodermisniveau abgesenkt. - Die Spaltöffnungen schließen an eine sogenannte U Zelle an. - Scheibchenweise abwechselnd kommt im Innenraum Mesophyll und Interzellularraum vor. Seite 16 von Download von der Heatseeker Page

17 - Das Mesophyll besteht aus sogenannten Armpallisaden ( Zelltyp ). Diese Zellen haben Zellwandeinbuchtungen mit randständigen Chloroplasten. Die Einstülpungen dienen der Oberflächenvergrößerung. - Im Leitbündelzylinder befindet sich noch sogenanntes Transfusionsgewebe. - Mais: - äquifasziales Blatt. - gleichmäßiges Mesophyll - beidseitige Spaltöffnungen - gut sichtbare Atemhöhlen - Die Oberseite hat viele Härchen - es tritt ein anderer Spaltöffnungstyp auf. - die Leitbündelscheide ist nicht verholzt sondern besteht aus vergrößerten Mesophyllzellen mit großen Chloroplasten. Diese Zellen werden dann als Bündelscheidezellen bezeichnet. - Das Mesophyll gliedert sich also in: - Bündelscheidezellen - Mesophyllzellen - lange Epidermiszellen, längsgerichtet, verzahnt mit regelmäßigen, längsgerichteten Schließzellen. - Die Schließzellen sind schmal, stabförmig und mit langgestrecktem Kern der durch die ganze Zelle reicht und mit zwei Nebenzellen. Die Außenwand und die Innenwand sind sehr stark verdickt. Auch Hier kommen die Cuticulahörnchen vor. Die Endstücke der Schließ- Zellen sind sehr dünnwandig. - Mais und Zuckerrübe etc. sind sogenannte C4 Pflanzen. - Die Stärke wird erst in den Bündelscheidezellen gebildet. Seite 17 von Download von der Heatseeker Page

18 - Die Wurzel: - soll die Pflanze verankern und mit Nährsalzen ( und Nährstoffen ) versorgen. - Die Rhizodermis ist meist dünnwandig. Sie bildet einzellige Wurzelhaare aus und hat keine Cuticula. Im Bereich dieser Wurzelhaare fängt die Differenzierung der neugebildeten Zellen an. - Die Exodermis ist ein einschichtiges sekundäres Abschlussgewebe und übernimmt die Funktion der Rhizodermis. Die Exodermis ist weiter oben Subernisiert oder verholzt. - Es existiert hier kein regelmäßiges Kollenchym oder ähnliches. - Nach der Exodermis folgt ein großer, farbloser Rindenanteil ( Parenchym ) der oft als Speichergewebe umgebildet ist. - Dann folgt die Endodermis als innerster Anteil des Rindenteils. Die Endodermis weist Zellwandverdickungen auf; die Casparyschen Streifen. Eine tertiäre Endodermis fällt durch die Sogenannten U-Zellen auf. - Danach folgt das Leitgewebe im sogenannten Zentralzylinder. Die Leitelemente sind also ganz innen und wirken als Stabilisator. Sie verlaufen wie ein Seilstrang in der Mitte ( Zugfestigkeit ). Die Leitelemente sind radial gestellt. Das Xylem liegt auf den Radien, das Phloem dazwischen. Die Anzahl der Xylemstrahlen kann sehr variabel sein und als Benennungsmerkmal für die Pflanzen dienen: oligoarch oder polyarch. - Als hypocotyl Bereich bezeichnet man die Übergangszone zwischen Wurzel und Sproß. - Auf der Wurzelspitze sitzt die Wurzelhaube ( Calyptra ). - Der Zentralzylinder kann in der Mitte einen Kern aus verholztem Markparenchym haben, oder die Xylemstränge treffen und vereinigen sich in der Mitte. - Unter der Epidermis liegt noch eine Zellschicht, das Perizykel. Es ist in der Regel einschichtig, kann aber aus mehrschichtig sein. Man bezeichnet es Auch als Perikambium, da es sekundär wieder meristematisch werden kann. Es wird zum Beispiel beim sekundären Dickenwachstum aktiv. Auch Seitenwurzeln werden im Perizykel angelegt. Außerdem bildet das Perizykel das tertiäre Abschlussgewebe; verkorktes Periderm, also Borke. - Der Wassertransport kann auf zwei Wegen stattfinden: - symplastischer Transport ( durch die Zellen hindurch ) - apoplastischer Transport ( nur über die Zellwände ) Der Transport verläuft immer über ein osmotisches Potentialgefälle. - Die Endodermis kann in drei verschiedenen Zuständen vorliegen. Nämlich als primäre, sekundäre oder tertiäre Endodermis. Im sekundären und tertiären Zustand enthält die Endodermis sogenannte Durchlasszellen, die dann direkt vor den Xylem Elementen liegen. - Es gibt auch Luftwurzeln: Hierbei liegt ganz außen eine mehrschichtige Rhizodermis vor, die als Velamen radikum bezeichnet wird. Darauf folgt die Exodermis. In dieser umgewandelten Rhizodermis kann Wasser gespeichert werden. Daher verfügen die Zellen über lokale spangenartige Wandverstärkungen, haben Poren und sind verholzt. Seite 18 von Download von der Heatseeker Page

19 - Zentralzylinder: Endoermis ( Selektion der Ionen ) Perizykel ( = Perikambium; Kambium ) Xylem Phloem - Endodermis: Parenchym Endodermis Perizykel Casparysche Streifen durch Einlagerung und Subarin ( Verkorkung ) primäres Stadium Cellulose wird Die Subarin-Lamelle Aufgelagert kleidet die Zelle komplett ( U Endodermis ) aus. tertiäres Stadium sekundäres Stadium Seite 19 von Download von der Heatseeker Page

20 Methylenblau Jod/JodKalium ( Lugol sche Lösung ) - Kontraststeigerung Unspezifisch Kollenchyme - Stärke Nachweis Phloroglucin HCL - Verholzung ( Lignin Nachweis ) Sudan III Chlorzinkjod Alkohol - Cuticula, Subarin ( also Verkorkung ), Öle Fette, Wachse - Cellulose - treibt Luftblasen aus Seite 20 von Download von der Heatseeker Page