Botanik 2.1 UI13 2. Semester (FS14)

Bei den meisten Dikotyledonen besteht das Wurzelsystem aus einer senkrecht in die Tiefe wachsenden Hauptwurzel, die fortlaufend neue Nebenwurzeln Bildet. 
 


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Der CASPARY’sche Streifen ist eine wasserundurchlässige, korkähnliche Substanz, die bandförmig die radiären Zellwände der Endodermis imprägniert. Da die Zellen der Endodermis  lückenlos aneinandergrenzen und die CASPARY’schen Streifen wasserundurchlässig sind, müssen alle Substanzen in die lebenden Protoplasten der Endodermiszellen eintreten, entweder indem sie die Plasmamembran überqueren oder indem sie den Weg über die zahlreichen Plasmabrücken nehmen.

Seitenwurzeln entstehen oberhalb der Wurzelhaarzone. Die! Bildung der Seitenwurzeln geht vom Zentralzylinder aus. Der erste Schritt zur Bildung der Seitenwurzeln besteht darin, dass sich die über den XylemISträngen liegenden Zellen des Perizykels zu teilen beginnen. So entsteht als erste Anlage der Seitenwurzeln ein Nest junger Zellen. Durch fortgesetzte Teilung vergrössert sich diese Anlage in Richtung der Rinde. Sie durchbricht dabei die Endodermis, später auch die Rinde und Exodermis. Beim Vordringen nach aussen organisiert sich die Wurzelanlage zu einer jungen primären Wurzel. Gleichzeitig wird an der Basis der Seitenwurzelanlage im Zentralzylinder der Anschluss zu den Leitgeweben der Hauptwurzel und damit die Funktionseinheit von Haupt- und Seitenwurzel hergestellt. 

Das sekundäre Meristem bildet das Leitgewebe aus und sorgt für die massive Verstärkung der Sprossachse durch Holzbildung und Durchmesserzuwachs. Es trennt das Xylem vom Phloem und somit das Holz vom Bast. Diesen Prozess nennt man sekundäres Dickenwachstum.

Die Wurzel ist hauptsächlich für die Wasser- und Nährstoffaufnahme verantwortlich. Zudem verankert sie die Pflanze im Boden.

Die Sprossachse sorgt für den Stofftransport zwischen den Wurzeln und Blättern in beide Richtungen. Darüber hinaus übernimmt sie mechanische Aufgaben, indem sie das Traggerüst für das Blätterdach bildet und dieses möglichst günstig dem Licht entgegenhebt.  

Die primäre Wurzel besitzt im Gegensatz zum primären Stängel als Abschlussgewebe die Rhizodermis, und zwischen Phloem und Endodermis das Perizykel.

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Sprosspflanzen  gewinnen  schwer  aufnehmbare  Mineralstoffe  mit  Hilfe  der  grosseren biochemischen  Leistungsfahigkeit  von  Mykorrhizapilzen.  Durch  die  Verpilzung  der  Wurzeln vergosssert  sich  die  resorbierende  Oberflache  auf  das  HundertI  bis  Tausendfache.  Uber  das ausgedehnte Mycelnetz  im Boden  schafft  der  Pilz  Mineralstoffe  und Wasser  herbei  und  leitet beides  an  die  Wirtspflanze  weiter.  Das  Pilzwachstum  seinerseits  wird  durch  die  reichliche Kohlenhydratzufuhr  aus  der Wirtspflanze  unterstutzt.  Ein  Grossteil  aller  Pflanzen  beherbergt symbiontische  Wurzelpilze.  Es  gibt  verschiedene  Formen  von  Mykorrhiza.  Die  wichtigste, weltweit verbreitete Form ist die Mykorrhiza, die von Zygomycetengattungen (z.B. Glomus) mit den meisten  krautigen  Pflanzen  und  vielen  Holzpflanzen,  aber  auch mit  Farnen  und Moosen eingegangen wird.

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Monokotyledonen:

Phloem und Xylem nicht ringförmig angeordnet

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Funktion Xylem:

Das Xylem oder der Holzteil der höheren Pflanzen ist ein komplexes, holziges Leitgewebe, das dem Transport von Wasser und anorganischen Salzendurch die Pflanze dient, aber auch Stützfunktionen übernimmt.

Funktion Phloem:

Das Phloem ist derjenige Teil eines Leitbündels bei Gefäßpflanzen, der die Siebelemente, das heißt die assimilatleitenden Zellen, und die sie begleitenden Parenchym- und Festigungszellen umfasst. Bei Bäumen wird das aktive Phloem häufig als Bast bezeichnet.

Die Festigung der Pflanze sowie der Wassertransport w
äre nicht mehr gewärleistet.

Assimilate wie zb Zucker und Aminosäuren könnten nicht mehr von ihren Produktionsorten (Blätter) zu ihren Verbrauchsorten (Wachstum) transportiert werden.

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Geht vom Kambium aus.

Beim sekundären Dickenwachstum teilen sich die Kambiumzellen fortwährend, wobei wechselweise nach innen und nach aussen Tochterzellen abgegeben werden. Das vom Kambium nach innen abgegebene Gewebe heisst Holz oder sekundäres Xylem, obwohl nicht alle Zelltypen dieses Gewebes auch verholzt sind. Das vom Kambium nach aussen abgegebene Gewebe heisst Bast oder sekundäres Phloem. Das Holz besteht vor allem aus Elementen des Xylems, der Bast aus solchen des Phloems. Holz und Bast sind von den parenchymatischen Markstrahlen durchzogen. Diese verlängern sich im Verlauf des sekundären Dickenwachstums ständig auf beide Seiten des Kambiums, weil die Kambium-Zellen im Bereich der Markstrahlern keine XylemI oder Phloem-Elemente, sondern Markstrahl-Parenchymzellen produzieren.

Angiospermenholz (Laubholz)

Gymnospermenholz (Nadelholz)

Holz = sekundäres Xylem

• Tracheiden
• Tracheen (nur bei Angiospermen)
• Holzfasern (nur bei Angiospermen)
• Markstrahlparenchym 

Bast = sekundäres Phloem

Hartbast

• Fasern

Weichbast

• Parenchym
• Geleitzellen
• Siebröhrenglieder bei Angiospermen und Siebzellen bei Gymnospermen und Farnen 

Die Distanz bleibt gleich. Das sekundäre Dickenwachstum wirkt nur auf die Dicke der Pflanze, nicht aber auf die Höhe.

Es konnten so einerseits eine massive Stabilitätsgewinnung erreicht werden, die es den Pflanzen erlaubte, sehr hoch zu wachsen (Konkurrenzkampf um Sonneneinstrahlung), und andererseits den mit dem ersten Punkt einhergehenden erhöhten Bedarf an Wasser und Assimilaten sicherzustellen.

Die innersten Zellen des Kernholzes in der Mitte des Stamms in Bodenhöhe

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Das homorrhize Wurzelsystem kommt meistens bei Monokotyledonen vor. Nach der Keimung des Samens stirbt die bei der Keimung zunächst gebildete (primäre) Keimwurzel ab, da ihr die Fähigkeit zu sekundärem Dickenwachstum fehlt. Sie wird durch mehrere morphologisch gleichwertige, aus der Sprossbasis hervorwachsende sekundäre Wurzeln ersetzt (sekundäre Homorrhizie).