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Botanik Möseler 2017 (Fach) / Sprossachse (Lektion)

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• Sprossachse  meint nur das Achsensystem(Stil,Stengel,Halm) Spross=Achsensystem + Blätter
• Sprossachse Merkmale oberirdisch und unterirdisch wachsendes Grundorgan trägt Blätter und (sprossbürtige) Wurzeln überwiegend aufgebaut aus: Festigungsgewebe, Leitgewebe, Speichergewebe
• Primäre Sprossachse Entwicklung Anlage der Sprossachse im Embryo der SVK als Plumula bereit im Embryo vorhanden => Beginn seiner Teilungsaktivität mit der keimung =Urmeristem=Apikalmeristem Determinationszone=oberste Spitze
• am SVK sind zu unterscheiden: Protoderm: Dermatogen(festlegung/schicksal) => Bildung der Epidermis Tunica: periphere Zone(äußerste schicht Protoderm) 1-5 zellreihen an der äußeren Oberfläche gelegen subprotodermale(exogene) Anlage der Blattprimordien Bildung der peripheren Urrinde Prokambium:(-stränge) bei Monokotylen:dispers über den gesamten Sprossquerschnitt verteilt bei Dikotylen:zylinderartig zwischen Corpus und Tunica => stets zur Bindung der Leitbündel Corpus: Zentrale Zone => Entstehung des zentralen Urmarks
• Allgemeine Entwicklung Blattanlagen(Blattprimordien) enstehen als kleine Höcker seitlich am SVK subprotodermal sie werden in akropetaler Folge gebildet, d.h. zum SVK hin entstehen stes neue Höcker in den Blattachseln verbleiben nach der Differenzierung der Blätter Restmeristeme -> daraus entsehen seitlich sekundäre SVK=Seitensprosse -> Prinzip der axillären Verkettung:Spross verzweigen sich stes aus den Achseln der Tragblätter!(Seitenzweigen) der SVK ist durch die jungen Blätter geschützt = sie proliferieren im Wachstum SVK und junge Blätter bilden gemeinsam die Terminalknospe und die Seitenknospen
• Blattprimordien Blätter entstehen aus wenigen Zellen aus den äußeren Zellschichten (Tunica) des Sprossmeristems, also exogen. Unterhalb des Apikalmeristems bilden sich in der Tunica seitliche Auswüchse. Aus einer zunächst schwachen Erhebung entsteht ein kleiner, meist stumpf konischer Zellgewebshöcker, das Blattprimordium oder die Blattanlage genannt
• Apikalmeristem sind teilungsfähige Bildungsgewebe der Pflanzen. Sie sind an der jeweiligen Spitze von Wurzel und Spross vorhanden und treten dort zusammen mit dem Primärmeristem auf. Aufgabe dieses Gewebes ist die Produktion von Spross- und Wurzelzellen.
• Geschlossenes kollaterales Leitbündel Anordnung Xylem und Phloem liegen sich gegenüber und haben keine Zellen zwischen sich: geschlossenes Gewebe: sklerenchymatische Leitbündelscheide(a) Protophloem(b) Metaphloem(c) Metaxylem(d) Protoxylem(e) Zellen: Geleitzellen(1) Siebröhren(2) Trachee (3) Tracheiden(4) verholztes Xylemparenchym(5) Schraubentracheiden(6) unerholztes Xylemparenchym(7) Ringtracheide(8) Interzellulargang(9)
• geschlossenes kollaterales Leitbündel Merkmale & Aufgaben aus lang gestreckten Zellen aufgebaut schräge Querwände zur Oberflächenvergößerung, diese partiell aufgelöst diese Zellen gruppenweise vereinigt=> "Leitbündel" im Phloem erfolgt der Transport von Wasser und organischen Stoffe in lebenden zelle (Siebröhren,Siebzellen) im Xylem erfolgt der Transport von Wasser und Ionen in toten Leitungselemten(Tracheiden,Tracheen) beide Leitbündelelemente enthalten Sklerenchymfasern als Festigunggewebe von interzellularenfreien Leitbündelscheiden umgeben( - sklerenchymatisch Festigung -parenchymatisch Speicherung - gemischt) rhexigener Interzellulargang im leitbündel bei Monokotylen Seite an Seite Xylem & Phloem (stößt unmittelbar gegen einander) Leitbündel sind für den Ferntransport von Wasser, gelösten Stoffen und organischen Substanzen im Spross, im Blatt sowie in der Wurzel von höheren Pflanzen verantwortlich. Leitbündel bestehen aus dem Xylem mit Zellelementen für den Wassertransport (zum Beispiel Tracheen und Tracheiden) und dem Phloem (Bastteil, Siebteil) für den Transport der Assimilate mit Siebzellen bzw. Siebröhren und Geleitzellen
• Dikotylen Zweikeimblättrigen oder Dikotylen wurden nach der Anzahl ihrer Keimblätter von der anderen Klasse, den Einkeimblättrigen abgegrenzt sie können im Unterschied zu den Einkeimblättrigen sekundäres Dickenwachstum offenes kolaterales Leitbündel welche auf einem Kreis verteilt orientiert sind
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• Monokotylen Monokotyledonen oder Einkeimblättrigen Pflanzen können kein sekundäres Dickenwachstum prokambiumstränge bilden Protophloem nach innen und protophloem nach außen z.B Gräser und Zwiebeln Leitbündel sind dispers verteilt
• Leirbündelelemente des Phloems Siebröhren:größere zellen im Phloem zellulär aufgebaut Geleitzellen: kleinere Zellen plasmareich,große zellkerne,zahlreiche Mitochondrien,zahreiche Plasmodesmen zu den zugehörige Siebröhren, Beladung und Entlandung des Phloems (Stofftransport) akzessorische Zellen der Siebröhren Phloemparenchym(Bastparenchym) Zur Stoffspeicherung Bastfasern sklerenchymatisch, dickwandig und unterschiedlich verholzt Festigung und Schutz des Phloems
• Leitbündelelemente des Xylems Tracheen tote Zellen nur noch Zellwände aus weitlumigen, parenchymatischen Zellen hervorgehend verholzend und im funktionsfähigem Zustand tot Querwände wurden aufgelöst-> durchgehende, weitlumige Röhren wassererfüllt(Fernwassertransport) Tracheiden->einzelne Zellen prosenchymatisch, verholzt im funktionsfähigem Zustand tot,plasmafrei,wassererfüllt(Wasserferntransport) schräggestellte, stark getüpfelte Querwände Längswände mit Versteifungen in wachsenden Tracheiden =>Tracheen(tote Gefäße) und Tracheiden:vertikaler Transport Holzparenchym langestreckt lebend aber verholzend -> Stoffspeicherung (lebende Speicherzellen) Holzfasern langestreckt sklerenchymatisch(sklerenchymzellen frühzeitiges absterbendes Festigungsgewebe
• Offenes kollaterales Leitbündel Phloem außen - Xylem innen faszikuläres Kambium dazwischen
• Querschnitt durch die primäre Sprossachse Cuticula Epidermis Hypodermis Rindenparenchym Sklerenchym Rindenparenchym Phloem Kambium Xylem Markstrahlen Markparenchym
• kollateral Xylem und Phloem liegen sich gegenüber
• Sklerenchym Als Sklerenchym bezeichnet man ein Festigungsgewebe bei Pflanzen. Es tritt meist als Schicht um ein Leitbündel auf. Sklerenchymzellen bilden sekundär verdickte, meistens verholzte Zellwände aus.
• Sekundäres Dickenwachstum im Kontaktbereich von Rinden und Markparenchym befinden sich durch die Lage der Prokambiumstränge ein Ring offen kollateraler Leitbündel die ringartig angeordneten Leitbündel sind seitlich voneinander durch parenchymatische Streifen(primäre markstrahlen getrennt) die Teilungsaktivität des faszikulären Kambium bleibt erhalten..es produziert laufend nach außen: Bast= Siebröhren, Geleitzellen+Bastfasern nach innen: Holz=Tracheen,Tracheiden+Holzparenchym und Holzfasern                             - einige Kambiumzellen differenzieren sich in regelmäßigen zeitlichen Abständen nicht zu Leitgewebe, sondern zu Parenchymzellen=sekundäre Markstrahlen Die Zellen der primären Markstrahlen werden auf Höhe des faszikulären kambium reembryonalisiert(=Folgemeristem) =>interfaszikuläres Kambium weitlumige Gefäße im Sommer + weitlumige Gefäße im Sommer= Jahresringe
• Spätholz / Frühholz Frühholz: Frühling Bedarf an Wasser hoch - weitlumige Gefäße Spätholz: englumig
• Kambium Kambium oder auch Kambiumring, nennt man die Wachstumsschicht zwischen der Bastzone und Borke. Diese Schicht ist für das sekundäre Dickenwachstum verantwortlich sekundäres meristem Es liegt zwischen Xylem (innen) und Phloem (außen) Bei den meisten der monokotylen Pflanzen gibt es kein Kambium im Leitbündel (Xylem/Phloem), weswegen diese nicht zu einem sekundären Dickenwachstum in Form der dikotylen Pflanzen befähigt sind. Kambium liegt in einem frühen Entwicklungsstadium einer dikotyledonen Pflanze nur als so genanntes faszikuläres Kambium vor und befindet sich innerhalb der Leitbündel in der weiteren Entwicklung -> interfaszikuläres Kambium Faszikuläres und interfaszikuläres Kambium bilden zusammen den geschlossenen Kambiumring einer dikotylen Pflanze
• faszikuläres kambium (bildet den Ring) =>produziert nach innen Holz und nach außen Bast
• interfaszikuläres kambium (Folgemeristem) liegt zwischen Markstrahlen: auf höhe der faszikulären kambien zweier benachbarter leitbündel werden die Parenchymzellen des primären Markstrahls sekundär meristematisch => produziert nach innen und außen Markstrahlenparenchym
• Zusammenfassung sekundäres Dickenwachstum faszikuläres Kambium => nach innen Holz, nach außen Bast interfaszikuläres Kambium => produziert nach innen und außen Markstrahlenparenchym -> Bildung eines geschlossenen Kambiumrings gleichmäßiges Wachstum auf gesamter Sprossachsen peripherie .-> die einzelnen Leitbündel werden in komplexe Bast und Holzstrukturen integriert Sekundäres Dickenwachstum führt zur sekundären Sprossachse
• Holz Aufgaben Holz entsteht durch sekundäres Dickenwachstum nach außen erfolgt die Abgabe der sekundären Rinde=Bast nach innen erfolgt die Abgabe des Holzes Aufgabe Vertikaltransport: H20, Salze(Assimilate)=> im Frühholz Radikaltransport:Wasser,Assimilate Stoffspeicherung: Reservestoffe Festigung: mechanische Belastbarkeit => durch das Spätholz Diese Bereiche werden im Holzbereich übernommen:
• Periderm sekundäres und tertiäres Abschlussgewebe im Bereich subepidermaler Schichten Entstehung eines weiteren sekundären Meristems=Phellogen Phellogen liefert nach außen Phellem(Kork) und nach innen Phelloderm(parenchymatische Zellen) das äußerste Phellogen(=sekundäres Abschlussgewebe) verliert meist seine teilungsfähigkeit an weiter innen liegende Rindenschichten -> allmählicher Ersatz der sekundären Rindenschichten Bildung der Borke=tertiäres Abschlussgewebe unterhalb der Schließzellen durch stärkere Zellteilungsaktivität des Phellogens warzenartige Erhebungen(Korkwarzen)=interzellularenreiche "Lentizellen" zur Durchlüftung
• Borkenbildung Ringelborke: geschlossener Phellogen-Zylinder Streifenborke: Phellogen-Zylinder von längs verlaufenden Parenchymstreifen unterbrochen Schuppenborke: bogenförmig nach außen verlaufende Phellogene
• Lebensformen ! Baum: akrotone Förderung der Verzweigung=Gliederung in Stamm und Krone Strauch: basitonische Förderung der Verzweigung Staude: mehrjährige, nicht verholzende Pflanzen mit unterschiedlichem Wachstumaverhalten Kraut: einjährig, nicht verholzende Pflanzen mit unterschiedlichem Wachstumsverhalten
• Metamorphosen Sprossachse Zwiebel Sproßknolle Sukkulente Sprosse Sprossknolle Kartoffel
• Bedeutung für Landwirtschaft und Ernährung Die Sprossachse ist selbst landwirtschaftliches Marktprodukt => Kohlrabi,Spargel meist aber trägt die Sprossachse die landwirtschaftlichen Marktprodukte Fruchtgemüse z.B Tomaten,Bohnen,Gurken Samen z.B Erbsen, Bohnen, Linsen Früchte= Obst Es ist notwendig den aktuellen Zustand der Sprossachse beurteilen zu können => Sicherstellung der Wasseraufnahme => sichersetllung der Nährstoffaufnahme
• sekundäres Abschlussgewebe Pheloderm innen Korkkambium mitte Phellem außen
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• Tertiäres Abschlussgewebe auch Korkkambium nennt man Borke (nicht Rinde)

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