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.
Der Bau von Leitungsgewebe ist bei krautigen Pflanzen und Bäumen seiner Funktion gut angepasst.
Wurzeldruck und besonders der Transpirationssog sorgen dafür, dass das Wasser mit den Ionen durch den Spross in die Blätter transportiert wird. Der Transport kann nur funktionieren, wenn die dünnen Wasserfäden in den Leitungsbahnen nicht abreißen. Dies wird durch Kohäsion (Dipole der Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig an) und Adhäsion bewirkt. In den sehr engen Kapillaren bewirken die Kräfte zwischen den Wassermolekülen untereinander und mit den Gefäßwänden, dass die Wasserfäden nicht abreißen. Der Transpirationssog wird auch als negatives Wasserpotenzial bezeichnet. Wie Messungen an verschiedenen Pflanzenarten zeigten, nimmt dieses Potenzial mit zunehmender Entfernung vom Boden immer negativere Werte an. Besondere Leistungen werden an das Transportsystem der Bäume gestellt, die bis über 100 m hoch werden können.
Die Leitungsbahnen des Xylems sind ihrer Funktion gut angepasst. Ihr Protoplast ist abgestorben. Die ligninhaltigen Wände der Wasserleitungsbahnen sind ring-, spiral- und netzförmig versteift, bei vielen Gehölzen sind sie rundum verdickt und die Verbindung zu Nachbargefäßen wird lediglich durch kleine Wandporen, sogenannte Tüpfel , aufrechterhalten. Bedecktsamer haben weitlumigere Gefäße als Nacktsamer. Ihre Querwände sind zum größten Teil aufgelöst. Im Gegensatz zu den dünneren Tracheiden mit Querwänden nennt man diese Gefäße Tracheen.
| Zusammenhang zwischen dem Durchmesser der Tracheen und der Transportgeschwindigkeit | ||
| Pflanze | Ø der Tracheen in mm | Geschwindigkeit in m/h |
| Ahorn | 30 - 110 | 2,4 |
| Birke | 30 -130 | 1,6 |
| Hainbuche | 16 - 18 | 1,25 |
| Linde | 25 - 90 | 3,43 |
| Lianen | bis 700 | bis zu 150,0 |
