Primärer Bau der Wurzel und sekundäres Dickenwachstum

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Primärstruktur und sekundäres Dickenwachstum der Wurzel einer eudikotylen Pflanze

Die Struktur und das Wachstum der Wurzel einer eudikotylen Pflanze sind komplex und für das Überleben und die Funktionsfähigkeit der Pflanze von entscheidender Bedeutung. In diesem Abschnitt gehen wir ins Detail, wie diese Struktur aufgebaut ist, und was beim sekundären Dickenwachstum passiert.

Primäre Strukturen der Wurzel

Beginnen wir mit den primären Strukturen der Wurzel, die aus der Epidermis, dem Cortex und dem Zentralzylinder bestehen.

Epidermis

Die Rhizodermis, oder Wurzelepidermis, ist die äußerste Schicht der jungen Wurzeln und direkt an der Wassern- und Nähstoffaufnahme beteiligt. Diese Schicht ist ohne Cuticula, was eine schnellere Absorption ermöglicht.

Cortex

Der Cortex, oder Rindenparenchym, besteht aus lockerem und großzelligem Parenchymgewebe, das für die Speicherung von Stoffen und die Weiterleitung von Wasser von der Rhizodermis zur Endodermis zuständig ist.

Wichtige Funktion der Endodermis

Die Endodermis, die den Zentralzylinder umgibt, ist mit dem Casparischen Streifen ausgestattet, der die unkontrollierte Diffusion von Wasser und gelösten Substanzen in den Zentralzylinder reguliert.

Zentralzylinder

Der Zentralzylinder enthält wichtige Strukturen wie den Perizykel, das primäre Xylem und das primäre Phloem. Der Perizykel, eine Gewebeschicht direkt unter der Endodermis, ist entscheidend für die Bildung neuer Wurzeln und, wie wir sehen werden, für das sekundäre Dickenwachstum.

Sekundäres Dickenwachstum

Das sekundäre Dickenwachstum ist ein Prozess, der bei Eudikotylen zur Erweiterung der Wurzeldurchmesser führt. Hier ist das Kambium von zentraler Bedeutung.

Dickenwachstum eines Baums umschließt einen abgesägten Laternenpfahl.1

Kambium

Das Kambium, lokalisiert zwischen dem primären Xylem und Phloem, ist ein meristematisches Gewebe, das sowohl nach innen sekundäres Xylem (Holz) als auch nach außen sekundäres Phloem (Bast) bildet.

Sekundäres Xylem

Das sekundäre Xylem übernimmt wichtige Rollen in der mechanischen Stützung und im Wassertransport. Es besteht aus leitenden Elementen, die bei Eudikotylen häufig in einem sternförmigen Muster angeordnet sind.

Sekundäres Phloem

Das sekundäre Phloem wird genutzt zum Transport von Nährstoffen und organischem Material und liegt außerhalb des Kambiums.

Periderm und Perizykel

Mit fortschreitendem Dickenwachstum wird die äußere Schicht der Wurzel von der sekundären Rinde, dem Periderm, ersetzt, das aus dem Phellogen (Korkkambium), dem Phelloderm (Korkrindenschicht) und dem Phellem (Kork) besteht.

Bedeutung des Periderms

Das Periderm schützt die Wurzel vor äußeren Einflüssen und ersetzt die primäre Rhizodermis und den Cortex.

Das IMPP fragt besonders gerne nach der Funktion und Struktur des Kambiums sowie der Bedeutung des Casparischen Streifens in der Endodermis, da dies zentrale Punkte zum Verständnis der Wurzelfunktion und -struktur bei Eudikotylen sind.

Zusammenfassung

  • Primärstrukturen der Wurzel: Besteht aus Epidermis (Rhizodermis) für Wasser- und Nährstoffaufnahme, Cortex (Rindenparenchym) für Stoffspeicherung und Wassertransport, und Zentralzylinder mit Perizykel, primärem Xylem und Phloem für Nährstofftransport und neue Wurzelbildung.
  • Endodermis-Funktion: Um den Zentralzylinder gelegen, reguliert die Endodermis durch den Casparischen Streifen effektiv die Wasseraufnahme und die Diffusion gelöster Substanzen, um eine selektive Permeabilität zu gewährleisten.
  • Sekundäres Dickenwachstum: Beginnt mit dem Kambium, das zwischen primärem Xylem und Phloem liegt und sowohl nach innen sekundäres Xylem (für Stützung und Wassertransport) als auch nach außen sekundäres Phloem (für Nährstofftransport) bildet.
  • Kambium-Funktion: Als meristematisches Gewebe spielt das Kambium eine zentrale Rolle im sekundären Dickenwachstum, indem es das sekundäre Xylem und Phloem produziert, was zu einer Erweiterung des Wurzeldurchmessers führt.
  • Periderm-Bildung: Im fortgeschrittenen sekundären Dickenwachstum wird das äußere Wurzelgewebe durch das Periderm ersetzt, bestehend aus Phellogen, Phelloderm und Phellem, was die Wurzel vor äußeren Einflüssen schützt und die ursprüngliche Epidermis sowie den Cortex ersetzt.

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Footnotes

  1. Credits Dickenwachstum eines Baums umschließt einen abgesägten Laternenpfahl. Grafik: Ryan4314, Tree swallowing lamp post, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons↩︎