Funktionen des Blattes

Funktionen des Blattes
• Ort der Photosynthese und des Gas-/Wasseraustausches
• Optimierung des Gasaustausches bei gleichzeitiger
Reduzierung des Wasserverlustes
– Austausch auf bestimmte Zellen begrenzt (Stomata)
– Xeromorphe Anpassungen (eingesenkte Stomata, Härchen),
hygromorphe Anpassungen (reduzierte Cuticula)
– Physiologische Anpassungen (C4, CAM Stoffwechsel)
• Schutz: Knospen
• Andere Funktionen: Metamorphosen

Anatomie des Blattes
Obere Epidermis
Palisadenparenchym
Leitbündel
Schwammparenchym
Untere Epidermis

Anatomie des Blattes
1: bifaziales Flachblatt (Fagus):
obere und untere Epidermis
differenziert,
Paslisadenparenchym über
Schwammparenchym), Xylem
über Phloem
2: äquifaziales Flachblatt
(Eucalyptus): obere und untere
Epidermis gleich, entweder
Palisadenparenchym an beiden
Seiten oder undifferenziertes
Parenchym
3: unifaziales Flachblatt (Iris),
Außenfläche nur durch
Blattunterseite

Anatomie des Blattes

Anatomie des Blattes
Mehrjähriges Nadelblatt
z.B. Kiefer
Anpassungen an Trockenheit
(Xeromorphie)
Stark verwachste Epidermis mit
eingesenkten Spaltöffnungen
Sklerenchymatische Hypodermis zur
Verfestigung
Assimilationsparenchym mit
Armpalisadenzellen und Harzkanälen
Endodermis umgibt zentrales,
chloroplastenfreies
Transfusionsgewebe, darin zwei
kollaterale Leitbündel

Epidermis: Stomata
Nebenzelle Porus Schließzelle
Stomata geschlossen und geöffnet

Epidermis: Stomata-Funktion
Schließzellen können sich
aufgrund ihrer Struktur nur
in einer Richtung
ausdehnen, das heißt eine
Zunahme des
Wasserdrucks in den
Schließzellen kann nur zu
einer Erhöhung des
Umfanges und einer
Öffnung des Porus führen.

Epidermis: Epidermis: Stomata-
Typen
A: Mnium Typ (rot geschlossen, schwarz geöffnet). Abflachung der geschlossenen
Spaltöffnungszellen (Bewegung senkrecht zur Epidermis).
B: Helleborus Typ. Verdickung und Anhebung der geschlossenen Schließzellen,
parallel und senkrecht zur Epidermis.

Epidermis: Stomata-Regulation
Mechanismus der aktiven
Bewegung: Osmose
K+ H+ Pumpe. Protonen nach
außen transportiert, gegen K+
Ionen ersetzt, danach
osmotisches Eindringen von
Wasser

Epidermis: Stomata-Regulation
Turgorregulation durch
• CO2
• Licht
• Wasser

Epidermis: Stomata-Regulation
• Chemonastie: Verlust an CO2 in den Interzellularen führt
zum Öffnen der Stomata
• Photonastie: Licht öffnet die Stomata durch Blaulicht
• Hydronastie: aktiv oder passiv
• passiv durch Veränderung des Turgors der
Nachbarzellen
• aktiv durch Schließen der Stomata bei Wassermangel.

Epidermis: Stomata-Regulation

Tagesverlauf der Transpiration

Epidermis: Epidermis:
Stomata-Verteilung
Verteilung:
• auf der Blattunterseite: hypostomatisch (z.B. Buche)
• auf der Blattoberseite: epistomatisch (z.B. Seerose)
• auf Blattober- und -unterseite: amphistomatisch (z.B.
Gräser)
• Anzahl 15-800, idR 100 – 300 /mm2

Epidermis: Stomata-Vielfalt

Epidermis: Haare & Trichome
• Lebende / tote Haare
– Lebend: Drüsenhaare, Brennhaare, Kletthaare,
– Tot: Einstrahlungsschutz

Einzellige Haare
bei der
Brombeere
Rubus
Drüsenhaare
bei
Drosera
Schuppenhaare zum
Wassertransport
in Bromelien
Kletthaare
bei
Bohnen
Haarkrönchen
beim
Wasserfarn
Brennhaare
bei der
Brennessel Urtica

Mesophyll
Beim bifazialen Laubblatt von
C3 Pflanzen differenziert:
Palisadenparenchym:
Langgestreckte senkrechte
Zellen mit 70-80% der
Chloroplasten, Hauptort der
Photosynthese, dazwischen
langgestreckte Interzellulare
Schwammparenchym,
Sammeln der Assimilate,
große Interzellulare

Mesophyll: Interzellularsystem
Große Interzellularräume im
SP, bedeutend für den
Gastransport (Verbindung zu
den Stomata)
Langgestreckte Interzellulare
im PP
Interzellularsystem

Mesophyll: C3 versus C4
C4 mit kranzförmigem Mesophyll
(Kranzanatomie) um Bündelscheiden
mit großen, granafreien Chloroplasten

Aspekte zu C4 Pflanzen:
-wirtschaftlich in sonnigen
Regionen erfolgreich
(Mais)
-gentechnologisch interessant (Reis)
-Ökologisch relevant:

Leitbündel: Blattspuren
• An Knoten biegen 1-mehrere
Leitbündel aus dem
vertikalen System des
Sprosses aus, durchqueren
Rinde und münden ins Blatt:
Blattspur = Verlauf des
Leitbündels vom Blatt zum
längs verlaufenden
Leitbündel

Leitbündel: Blattspuren
• Blattspuren liegen dem
Leitbündelzylinder zunächst
ringförmig an, bevor sie sich
in Richtung Blatt vereinigen

Leitbündel: Blattspuren
• Blattlücke (Lakuna):

Leitbündel: Aufbau
• Geschlossen kollaterale
Leitbündel, kein Meristem
zwischen Xylem und
Phloem, oft bei
Monokotyledonen
• Xylem über Phloem =>
Xylem adaxial, Phloem
abaxial
Xylem
Phloem

• Offene
kollaterale
Leitbündel,
Meristem
zwischen Xylem
und Phloem
• Oft bei
Dicotyledonen
Leitbündel: Aufbau

Leitbündel: Aufbau
• Interkostalfelder: Felder
zwischen den feinen Bündeln,
maximal 7 Zellen Diffusionsweg

Leitbündel: Wassertransport
• Wasserverlust an die
Interzellularen und an die
Außenumgebung führt zu
einem Wasserpotential-
Gradienten und damit zu
einer Zugspannung auf
das Wasser im Xylem
• Kohäsion-Adhäsion-
Tension-Theorie
– Tension: Zugspannung
– Kohäsion der
Wassermoleküle
untereinander
– Adhäsion des Wassers an
den Xylemwänden

Leitbündel: Wassertransport
Guttation: Auspressen von Wasser durch
Wurzeldruck

Leitbündel: Assimilattransport
• Zuckermoleküle im
PP gebildet, über das
SP lateral an das
Phloem der kleinen
Leitbündel
herangeführt und
dann in den
Phloemtransport
gebracht

Leitbündel: Phloembeladung
• Source-Sink:

Leitbündel: Phloembeladung
• Druckstromtheorie
– Source: Aktiver Transfer von
Saccharose als Assimilat in
das Phloem kleiner
Leitbündel
(Phloembeladung)
– Erhöhte Konzentration =>
erhöhter osmotischer
Wassereinstrom =>
Transport

Leitbündel: Phloementladung
Sink:
Aktiver Transfer von
Saccharose aus dem Phloem,
geringere Konzentration als in
der Umgebung: Wasser
strömt osmotisch aus