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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/schuelerlexikon/biologie-abitur/artikel/transport-organischer-substanzen (Abgerufen: 15. May 2025, 11:50 UTC)

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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).

Julius Sachs

* 02.10.1832 Breslau
† 29.05.1897 Würzburg

Er war Begründer der modernen Pflanzenphysiologie und arbeitete besonders über Probleme des Wachstums von Pflanzen. Es gelang ihm u. a. festzustellen, dass Stärke, die durch Kohlenstoffdioxidassimilation in den Chlorophyllkörnern gebildet wird, im Dunkeln verschwindet und im Licht von Neuem auftritt. Den Nachweis führte er mit der nach ihm benannten Iodprobe (Iodprobe nach SACHS).

Wissenstest2, Stoffwechsel und Energieumsatz

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Bau und Funktion der Wurzel

Wurzeln sind neben Spross, Laubblatt und Blüte Organe von Pflanzen, die sich vor allem in Bodenschichten befinden. Ihre Aufgaben sind die Verankerung der Pflanze im Boden sowie die Aufnahme und Weiterleitung von Wasser und Mineralsalzionen aus dem Boden ins Innere der Pflanze. Als Aufnahmegewebe dienen zahlreiche Wurzelhaare, welche unmittelbar hinter der Wurzelspitze gebildet werden. Beim Auskeimen eines Samens entwickelt sich noch vor der Sprossachse die Keimwurzel, um Standpunkt und erste Nahrungsaufnahme der Pflanze zu sichern. Je nach Wachstum einzelner Wurzeln und Wurzelabschnitte kann man verschiedene Wurzelsysteme unterscheiden (Bewurzelungsformen). Sie entstehen in Angepasstheit an Boden- und Standortbedingungen und besitzen eine unterschiedliche Standfestigkeit.
Der innere Bau einer Wurzel gestaltet sich mehrschichtig: Äußerlich begrenzt durch eine einschichtige Rhizodermis und später mehrschichtige Exodermis erstreckt sich bis zum mittleren Zentralzylinder das Rindenparenchym. Die Endodermis trennt Zentralzylinder und Rindenparenchym voneinander ab. Die äußerste Schicht des Zentralzylinders- das Perizykel- besteht aus teilungsfähigen Zellen und ist für das (sekundäre) Dickenwachstum einer Wurzel verantwortlich. Im Zentralzylinder liegen ring- bzw. strahlenförmig angeordnet die zum Leitgewebe gehörenden Elemente Xylem und Phloem.
Manche Wurzeln einiger Pflanzen können zu Speicherorganen umgebildet sein.

Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen

Die Aufnahme von Wasser mit Mineralsalzionen geschieht an den Wurzelspitzen. Nur hier besitzen die Zellwände der Rhizodermis noch keine Wasser abstoßenden Schichten aus Kork und Cutin. Außerdem sind die Rhizodermiszellen zu langen Wurzelhaaren ausgewachsen. Durch diese Oberflächenvergrößerung können sie die Bodenlösung besonders effektiv aufnehmen. Wurzelspitzen können darüber hinaus dem Wasser nachwachsen (positiver Hydrotropismus).

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