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Transport organischer Substanzen

Nachdem die anorganischen Stoffe durch Wurzel und Sprossachse in die Assimilationsorgane gelangt sind, werden sie in den Laubblättern durch die Fotosynthese zu Glucose, Sauerstoff und Wasser umgewandelt. Die energiereiche Glucose muss nun wiederum abgebaut und zu Pflanzenorganen transportiert werden, welche sie benötigen oder speichern. Dieser Stofftransport findet im Phloemteil der Leitbündel statt.

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Die durch Fotosynthese hauptsächlich in der Palisaden- und Schwammschicht der Blätter gebildete Glucose wird in Saccharose als Transportform umgewandelt. Weiterer Bestandteil der Assimilate sind Oligosaccharide, Zuckeralkohole und nicht proteinogene Aminosäuren.

Der Transport der Assimilate vom assimilierenden Gewebe bis zu den Siebröhren ist auf zwei Wegen möglich, entweder von Zelle zu Zelle durch die Plasmodesmen oder durch die Zellwände.

Der Eintritt in die Siebröhren erfolgt unter ATP-Verbrauch aktiv durch Chemiosmose . Eine Protonenpumpe erzeugt einen H   + -Gradienten an der Membran. Durch andere Membranproteine (Saccharose-Wasserstoff-Ionen-Symporter) diffundieren H   + -Protonen zurück und nehmen die Saccharose mit.

In den Siebröhren bewegen sich die Assimilate mit dem Wasserstrom. Dieser Assimilatestrom ist in alle Richtungen möglich, von den Fotosyntheseorganen zu den Speicherorganen und den Vegetationspunkten, aber auch von den Speicherorganen zu den Verbrauchsorten. Nach der Druckstromtheorie wird die Richtung des Phloemtransports durch ein osmotisches Gefälle und damit durch einen Turgorgradienten bewirkt:

  • An der Quelle wird die Siebröhre mit Zucker chemiosmotisch beladen. Das Wasserpotenzial erniedrigt sich. Die Siebröhre nimmt osmotisch Wasser aus der Umgebung auf.
  • Durch die Wasseraufnahme erhöht sich der Druck, der die Lösung durch die Siebröhre strömen lässt.
  • Der Druckgradient wird durch Abgabe von Wasser und Zucker am Verbrauchsort erhöht.
  • Das Xylem führt Wasser zurück zur Quelle.

Die Siebzellen als Nährstoff leitende Zellen enthalten noch Protoplasma. Ihre Querwände sind mit Poren durchsetzt, weshalb man sie Siebplatten nennt. Sie erleichtern den Stofftransport. Jede Siebzelle wird von einer Geleitzelle flankiert.

  • Druckstrom in einer Siebröhre

    Renate Diener

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Transport organischer Substanzen." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/biologie-abitur/artikel/transport-organischer-substanzen (Abgerufen: 08. July 2025, 01:22 UTC)

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Destruenten

Destruenten (Zersetzer) bauen tote, energiereiche organische pflanzliche und tierische Substanzen in energiearme anorganische Stoffe wie Kohlenstoffdioxid, Wasser und Mineralstoffe unter Energiegewinn ab.

Zu den Destruenten gehören u. a. Bakterien, Pilze, Abfallfresser (z. B. Regenwurm, Aasfresser).

Speicherorgane

Grundgewebe (Parenchym) von Spross und Wurzeln einer Pflanze kann zur Speicherung von Nährstoffen (Stärke, Proteine, Glucose, Fette) genutzt werden. Besonders viele Nährstoffe werden in Samen und Früchten gespeichert. Sie werden dem Stoffwechsel vorübergehend entzogen und solange gespeichert bis sie später dem Stoffwechsel wieder zugeführt werden.
Rüben und Knollen sind bekannte Speicherorgane von Wurzel und Spross. Unter dem Mikroskop kann man die gespeicherten Stoffe in den Zellen erkennen.

Bestandteile der Pflanze zum Stofftransport

Die Pflanze nimmt Kohlenstoffdioxid, Wasser und Mineralstoffe aus der Umwelt auf und stellt daraus Nährstoffe und Baustoffe her.
Bei landlebenden Pflanzen wird Wasser durch die Wurzeln aufgenommen und gelangt über das Xylem bis in die Blätter.
Die Verdunstung wird durch die Spaltöffnungen (Stomata) geregelt.
Ionenaustausch und aktiver Transport durch Zellmembranen ermöglichen die Aufnahme von Mineralsalzen aus dem Boden.
Fotosyntheseprodukte werden v. a. als Saccharose durch das Phloem in die Speicher- oder Verbrauchsorgane transportiert.

Regulation der Transpiration

Über die Gefäße des Xylems in den Blattadern gelangen Wasser und Ionen ins Blatt. Ein Teil des Wassers und die Mineralsalze werden im Palisaden- und Schwammgewebe für die Fotosynthese und die sich anschließenden Stoffwechselvorgänge verbraucht. Der weitaus größte Teil des Wassers gelangt als Wasserdampf in die Interzellularen des Blattes und wird durch die Spaltöffnungen (Stomata) verdunstet.

Wasser- und Ionentransport in der Sprossachse

Nachdem Wasser und Mineralsalze durch die Wurzelhaare in die Pflanze aufgenommen wurden, müssen sie nun durch den Pflanzenkörper zu den assimilierenden Organen geleitet werden. Diese Leitung erfolgt meist entgegengesetzt der Schwerkraft und beruht auf den Prinzipien der Kohäsion und Adhäsion. Spezialisierte Leitungsgewebe sorgen für einen verlustarmen Weitertransport der Stoffe. Je nach Gestalt und Anpassung der Pflanze können sie unterschiedlich gestaltet sein.

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