Xylem – Lexikonartikel

Das Xylem (griech.: xylos Holz) oder der Holzteil der höheren Pflanzen ist ein komplexes, holziges Leitgewebe, das dem Transport von Wasser und anorganischen Salzen durch die Pflanze dient, aber auch Stützfunktionen übernimmt.

Das Xylem findet sich zusammen mit dem Phloem in Leitungsbahnen, den so genannten Leitbündeln, die die Sprossachsen (bei krautigen Stängel, bei Bäumen Stamm genannt), die Blattstiele und Blätter durchziehen. Wurzeln besitzen einen zentralen Xylemkern.

Xylem (8) im Querschnitt eines Blattes; (1) = Cuticula; (2) = Epidermis;

(3) = Palisadengewebe; (4) = Schwammgewebe; (5) = Epidermis;

(6) = Spalt der Spaltöffnung; (7) = Schließzellen; (8) = Xylem; (9) = Phloem; (10) = Blattader / Leitbündel

 

Formen

Als primäres Xylem (Proto- und Metaxylem) wird jenes Xylem bezeichnet, das in den Vegetationskegeln der Sprossachse und der Wurzeln entsteht. Im Kambium, welches sich zwischen Xylem und Phloem (bei Dikotylen) befindet, kann durch Zellteilung weiteres Xylem entstehen, das so genannte sekundäre Xylem. Das Kambium gibt nach innen Zellen des sekundären Xylems ab, nach außen Zellen des sekundären Phloems.

Zellarten

Das Xylem kann drei Arten längsgestreckter Zellen und eine Art nicht längsgestreckter Zellen aufweisen: Tracheiden, Tracheen und Sklerenchymfasern. Im Reifezustand, in dem sie der Leitung dienen, sind diese Zellen – anders als beim Phloem – abgestorben. Das Holz/Xylem Parenchym ist normalerweise nicht längsgestreckt und ist auch im Reifezustand lebend.

Das Xylem von Pflanzen, die entwicklungsgeschichtlich sehr alt sind, etwa von Farnen und Koniferen, besteht ausschließlich aus Tracheiden. Bei den meisten Bedecktsamern (Angiospermen) enthält das Xylem auch gut entwickelte Gefäße und Holzfasern. Da die Abfolge der Schritte in der Spezialisierung all dieser Gewebe gut zu beobachten ist, liefert die Erforschung des Xylems wichtige Hinweise auf die Entwicklungsgeschichte der höheren Pflanzen.

Leitbündel – Lexikonartikel

Leitbündel (Faszikel) sind für den Ferntransport von Wasser, gelösten Stoffen und organischen Substanzen (Assimilaten, hauptsächlich Zucker) im Spross, im Blatt sowie in der Wurzel von höheren Pflanzen (Gefäßpflanzen) verantwortlich. Leitbündel bestehen aus dem Xylem = Holzteil mit Zellelementen für den Wassertransport (zum Beispiel Tracheen und Tracheiden) und dem Phloem = Bastteil, für den Transport der Assimilate mit Siebzellen. bzw. Siebröhren und Geleitzellen.

Leitbündeltypen

Leitbündelarten. Xylem (blau), Phloem (grün), Cambium (weiß), A konzentrisch, periphloematisch, B konzentrisch, perixylematisch, C radiär mit Innenxylem, hier mit vier Xylempolen, links geschlossen, rechts offen, D kollateral geschlossen, E kollateral offen, F bikollateral-offen

Es gibt verschiedene Leitbündeltypen:

• Einfache Leitbündel bestehen nur aus einem Sieb- oder Holzteil.
• Zusammengesetzte Leitbündel haben einen Sieb- und einen Holzteil.
• Bei konzentrischen Leitbündeln liegt der Siebteil um den Holzteil (periphloematische Leitbündel), oder der Holzteil liegt um den Siebteil (perixylematische Leitbündel).
• Der häufigste Typ ist das sogenannte kollaterale Leitbündel, bei dem der Siebteil dem Holzteil gegenüber liegt (der Xylempol liegt der Sprossachsenmitte zugewandt).

• Bei offen kollateralen Leitbündeln (kommt bei zweikeimblättrigen = dikotylen Pflanzen vor) tritt noch ein Kambium zwischen Xylem und Phloem hinzu.
• Bei geschlossen kollateralen Leitbündeln (kommt bei einkeimblättrigen = monokotylen oder (anderen) krautigen Pflanzen vor) fehlt das Kambium und die Leitbündel sind von einer geschlossenen, sklerenchymatischen Leitbündelscheide umgeben.

• Eine Sonderform des kollateralen Typs ist das bikollaterale Leitbündel, wie es zum Beispiel bei den Kürbisgewächsen und Nachtschattengewächsen auftritt. Hier ist dem Leitbündel auf der der Sprossachsenmitte zugewandten Seite ein weiterer Phloemteil angefügt.
• In Wurzeln sind die Leitbündel zu einem radiären Leitbündelsystem zusammengefasst, wo der Holzteil wie die Speichen eines Rades angeordnet ist – der Bastteil liegt zwischen den Speichen (Aktinostele).

Transpirationssog – Lexikonartikel

Unter Transpirationssog versteht man jene Kraft, die durch die Wasserabgabe der Blätter einer Pflanze entsteht: Über die Spaltöffnungen der Blätter verdunstet Wasser und es entsteht ein Sog, der dafür sorgt, dass das Wasser aus der Wurzel durch die Xylemgefäße nach oben gezogen wird. Dabei können enorme Höhen entgegen der Schwerkraft überwunden werden, weil die starken Kohäsionskräfte des Wassers auch die Ausbildung eines Unterdrucks erlauben. Dieser Unterdruck ist im Verhältnis zum Vakuum zu sehen, ein einfaches Vakuum kann eine Wassersäule von höchstens 10 m durch Sog erzeugen, Bäume bis über 100 m