Es gilt
die folgende Aussage in der Theorie sowie in der Praxis nachzuweisen:
Mehrere
verschiedene Gewebe können als funktionelle Einheiten Organe bilden
und im Organismus spezielle Funktionen erfüllen.
Hierzu
möchte ich als ersten Schritt die Begriffe Gewebe und Organe
genauer definieren.
Ein
Gewebe ist ein Zellerband aus gleichartigen Zellen mit einer
bestimmten Aufgabe. Man findet beispielsweise bei der Wurzelspitze
der Kresse, wessen Zellen gleicher Gestalt und Größe besitzen. Die
Zellen sind dünnwandig, würfelförmig und besitzen keine Vakuolen.
Es treten außerdem oft Kern- und Zellteilungsstadien auf. Das Gewebe
ist in diesem Fall ein Zellverband aus teilungsfähigen Zellen. Es
handelt sich um Bildungsgewebe, dessen Aufgabe die Bildung von Zellen
ist.
Die
zweite Art von Geweben ist das Dauergewebe. In der Regel sind die
Zellen dieses Gewebes nicht mehr teilungsfähig. Man findet diese
Gewebeart oberhalb der Wurzelspitze der Kresse. Die Zellen sind
langgestreckt und besitzen Vakuolen verschiedener Größe und
unterschiedlich dicke Zellwände. Dauergewebe unterteilt man weiter
in Grundgewebe, welches Stärke, Fette, Eiweiße und Wasser speichert
, das Festigungsgewebe, welches für den Halt der Pflanze sorgt, das
Leitgewebe, welches für den Transport zuständig ist und dem
Deckgewebe (Epidermis), welches dem Schutz der Pflanze dient, solche
Epidermisschichten begrenzen auch die Blätter und die Sprossachsen.
Als
Organ wir ein Teil des Körpers bezeichnet, welcher aus mehreren
Geweben gebildet wird. Es hat eine übergeordnete Aufgabe. Es
entsteht, wenn verschiedene Gewebe beispielsweise eines Blattes sich
bei der Ernährung der Pflanze ergänzen.
Die
Organe einer Pflanze sind Wurzel, Sprossachse und Laubblätter.
Die
Wurzel hat die Funktionen Aufnahme von in Wasser gelösten Stoffen,
Verankerung im Boden, Weiterleitung von in Wasser gelösten
Nährsalzen und die Speicherung von Stoffen.
Der
makroskopische Bau der Wurzel ist z.B. das Hauptwurzelsystem. Es
besteht aus Hauptwurzel, Nebenwurzeln und Wurzelhaare.
Mikroskopisch
wird die Wurzel in die Wurzelhaarzone, die Streckungszone und die
Bildungszone eingeteilt. Die Wurzelhaarzone besteht aus der
Endodermis, welche eine Schutz- und Abgrenzungsfunktion besitzt, und
die Wurzelhaare, welche die Aufnahme und Weiterleitung von Wasser und
Mineralstoffen als Aufgabe hat. Die Streckungszone besteht aus der
Rinde, wessen Funktion der Schutz, die Weiterleitung von Wasser und
Mineralstoffen und die Stoffspeicherung ist, und dem Zentralzylinder,
welcher den Stofftransport als Funktion besitzt. Die Bildungszone
besteht aus dem Bildungsgewebe, welches die Bildung von Zellen als
Aufgabe hat, und der Wurzelhaube, welche eine Schutzfunktion besitzt.
Die
Sprossachse hat die Funktionen Weiterleitung von Stoffen zur Blüte
und den Blättern, die Wachstumsbewegung Richtung Licht, die
Stabilisierung für Blätter und Blüten, Stoffspeicherung und den
Transport organischer Stoffe Richtung Wurzel.
Der
makroskopische Bau der Sprossachse besteht aus den Knoten (Nodien)
und den Zwischenknotenstücken (Internodien).
Mikroskopisch
unterteilt man die Sprossachse in Epidermis, Rindengewebe, Leitbündel
und Mark. Die Epidermis hat eine Schutz- und Abschlussfunktion nach
außen. Das Rindengewebe, sowie das Mark haben die Speicherfunktion
und die Festigungsfunktion. Die Leitbündel stellen eine Wasser- und
Stoffleitung dar, außerdem haben sie auch eine Festigungsfunktion.
Man
differenziert weiterhin in einkeimblättrige und zweikeimblättrige
Pflanzen. Einkeimblättrige Pflanzen besitzen nur ein Keimblatt.
Typische Vertreter sind Gräser, Palmen und Bambus. Sie haben als
Hauptteil eine Blattspreite, die parallel nervig ausgebildet ist.
Zweikeimblättrige besitzen stattdessen zwei Keimblätter. Typische
Vertreter sind Ahorn und Linde. Sie gehen von einer mittelnervigen
Blattspreite meist ein netzartigen Verbund von Blattadern aus.
Das
Laubblatt hat die Funktionen Stoffspeicherung, die Fotosynthese,
wodurch organische Stoffe gebildet werden, die Transpiration und der
Gasaustausch (Wasserdampfabgabe, Kohlenstoffdioxidaufnahme,
Sauerstoffabgabe).
Der
makroskopische Bau des Laubblattes besteht aus Blattspitze,
Blattrand, Blattspreite, Blattadern, Blattstiel und Blattgrund.
Mikroskopisch
unterteilt man das Laubblatt in Kutikula, Epidermis, Chloroplast,
Palisadengewebe, Atemhöhle, Schwammgewebe, Spaltöffnung, Leitbündel
und Interzellulare. Die Kutikula schützt vor Wasserverlust, schadet
Insekten und leitet Schmutz ab. Die Epidermis hat eine Schutz- und
Speicherfunktion. Im Palisadengewebe besteht aus Chloroplasten, es
hat eine Schutz- und Speicherfunktion. Im Schwammgewebe, sowie bei
der Spaltöffnung findet ein Gasaustausch statt. Das Schwammgewebe
besteht aus Chloroplast und Interzellulare. In den Chloroplasten
findet die Fotosynthese statt.
Nun
möchte die Vorgänge bei der Aufnahme und Weiterleitung von Wasser
bei der Pflanze geschieht. Das Wasser wird aus dem Boden mit den
Wurzeln aufgenommen und in den Leitbündeln der Sprossachse bis in
die Blätter transportiert. Somit herrscht eine Vernetztheit zwischen
den Systemen, jedes Teil der Pflanze trägt seinen Anteil zum Leben
der Pflanze bei. Der Stofftransport findet von unten nach oben statt.
Grundlage des Wassertransports sind Transpirationssog und Kohäsion,
Wurzeldruck und Kapillarkräfte.
Das
Wasser gelangt durch Diffusion, Osmose und Wurzeldruck über die
Wurzelhaare in die Pflanze. Die Diffusion ist ein physikalischer
Vorgang bei dem Stoffe mit unterschiedlicher Konzentration bis zum
Konzentrationsausgleich durchmischen. Die Voraussetzung ist die
Teilchenbewegung. Die Osmose ist die Diffusion durch eine
halbdurchlässige Membran. Der Wurzeldruck ist eine Kraft des
aufgenommenen Wassers, die die Weiterleitung durch die Endodermis in
die Gefäßteile des Leitbündels unterstützt. Die
Zuckerkonzentration nimmt mit Nähe der Endodermis zu, wodurch der
Wurzeldruck entsteht. Dadurch werden Stoffe durch die Endodermis
durchgedrückt und gelangen so zum Zentralzylinder.
Von der
Wurzel aus gelangt das Wasser durch Kapillarkräfte in die
Sprossachse. In der Sprossachse finden Kohäsion und Adhäsion statt.
Kohäsion ist ein physikalischer Vorgang bei dem Anziehungskräfte
zwischen gleichartigen Teilchen (Wasser und Wasser) wirken. Die
Adhäsion ist ein physikalischer Vorgang bei dem Anziehungskräfte
zwischen verschiedenartigen Teilchen (Wasser und Gefäßwand) wirken.
Ein
Bestandteil der Laubblätter sind die Spaltöffnungen. Wasser wird
zu Vakuolen abgegeben. Dadurch entsteht Zellinnendruck, wodurch es
zur Spaltöffnung kommt. Es können nun Sauerstoff und Wasser
abgegeben und Kohlenstoffdioxid aufgenommen werden. Wird das Wasser
wieder verdunstet, geschieht die Spaltschließung. Voraussetzung für
diese Vorgänge sind der Zellinnendruck in den Schließzellen, der
Wassertransport und die dicken Zellwände.
Somit
wurde bewiesen, dass sich mehrere verschiedene Gewebe als
funktionelle Einheiten Organe bilden und im Organismus eine spezielle
Funktion erfüllen. Beispielsweise bilden die Gewebe Blattspitze,
Blattrand, Blattspreite, Blattadern, Blattstiel und Blattgrund das
Organ Laubblatt, welches für den Organismus Pflanze spezielle
Aufgaben erfüllt: Stoffspeicherung, die Fotosynthese, die
Transpiration und der Gasaustausch.
Komplexe Aufgabe
zum Mikroskopischen
Praktikum
von
Löbmann
Quellen
Biologie S11 von Schroedel
Natura von Klett