Mikroskopische Anatomie der vegetativen Teile

höherer Pflanzen (Kormophyten):

1. Blätter

Hendrik Küpper, 2.Semester-Praktikum 2010

SEM-Bilder: Blätter von Berkheya coddii (links) und Thlaspi goesingense (rechts) , aufgenommen von H. Küpper, 2000, unpubliziert

Anatomischer Aufbau von Blättern

Mesophyll: Palisaden-Parenchym

Mesophyll: Schwamm-Parenchym

Epidermis

Epidermis

Leitbündel

SEM-Bild: Epidermis von Thlaspi goesingense, aufgenommen von H. Küpper, 2000, unpubliziert

Epidermis mit Stomata

Speicherzelle

Stomium

Größenverhältnisse: Zellwand, Cytoplasma, Vakuole

SEM-Bild: untere Epidermis von Thlaspi caerulescens, aufgenommen von H. Küpper, 1999, unpubliziert

Formen von Pflanzenzellen und Zellwandstrukturen

SEM-Bilder: Blüte von Arabidopsis halleri, aufgenommen von H. Küpper, 1999, unpubliziert

Kompartimentierung von Metallen in Blättern

Ni-Verteilung in der Epidermis eines Alyssum bertolonii-Blattes

Zn: Küpper H, Zhao F, McGrath SP (1999) Plant Physiol 119, 305-11Al: Carr HP, Lombi E, Küpper H, McGrath SP, Wong MH* (2003) Agronomie 23, 705-710

Ni: Küpper H, Lombi E, Zhao FJ, Wieshammer G, McGrath SP (2001) J Exp Bot 52 (365), 2291-2300

Vakuole

Zn-Verteilung in Blatt von Thlaspi caerulescens (Zn-Hyperakkumulator)

Epidermis

Mesophyll

Obere Epidermis und Al-Verteilung in altem Blatt von Camellia sinensis leaf (Tee)

Die Präparate des heutigen Kurstages

• Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mit C3-Photosynthese: Helleborus niger(Christrose): Querschnitt und 2 Flachschnitte

• Typisches Blatt eines Grases mit C4-Photosynthese (Kranz-Anatomie): Zea Mays (Mais):Querschnitt

• Xeromorphes (= an Trockenheit angepasstes) Blatt: Kiefer:Querschnitt

• Speicher-Blatt einer amphibischen CAM-Pflanze: Crassula helmsii(Australisches Nadelkraut):Querschnitt

Zeichnung: Strasburger - Lehrbuch der Botanik, Spektrum, Heidelberg 2003

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mitC3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Übersicht eines Querschnitts: Dicke der Gewebeschichten

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Details (QS): Obere Epidermis und Palisaden-Parenchym (=Mesenchym=Mesophyll)

- Größenrelation der Zellen?

- Unterschiedliche Zellwand-Dicke in Epidermis vs. Parenchym?

- Übergang zum Schwamm-Parenchym?

- Wo gibt es Chloroplasten?

Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mitC3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (QS): Spaltöffnungsapparat (Stoma)

- Form der inneren bzw. äußeren Atemhöhle?

- Zellumen vs. Zellwand-Dicke?

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert , Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mitC3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (Flachschnitt): Obere Epidermis

- Form der Zellen?

- Zellwanddicke?

- Cuticula-Struktur?

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert, Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mitC3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (Flachschnitt):

Palisadenparenchym

- Form der Zellen?

- Zellwanddicke?

- Größe der Vakuole?

- Größe der Interzellularen?

- Größe der Chloroplasten?

Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mitC3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (Flachschnitt):

Schwammparenchym

- Form der Zellen?

- Zellwanddicke?

- Größe der Interzellularen?

- Größe der Chloroplasten?

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziertZeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifacialesLaubblatt einer Pflanze mit

C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (Flachschnitt):

Untere Epidermis mit Stoma

- Form der Zellen?

- Zellwanddicke?

- Größe der Vakuolen?

- Wo gibt es Chloroplasten?

- Gibt es Interzellularen?

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziertZeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifacialesLaubblatt einer Pflanze mit

C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Typisches Blatt eines Grases mit C4-Photosynthese (Kranz-Anatomie): Zea Mays (Mais)

Schema von : http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/phts/C4.jpg, © Edison Wesley Longman, inc.

Typisches Blatt eines Grases mit C4-Photosynthese (Kranz-Anatomie): Zea Mays (Mais)

Übersicht eines Querschnitts am Blattrand:- Dicke der Gewebeschichten- Gewebetypen

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches Blatt eines Grases mit C4-Photosynthese (Kranz-Anatomie): Zea Mays (Mais)

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Übersicht eines Querschnitts nahe der Blattmitte: - Dicke der Gewebeschichten- Gewebetypen

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Anpassungen an Trockenstress ( xeromorphe Charakteristika):

1) Verminderung von Verdunstungsverlusten durch:- dicke Cuticula- lignifizierte dicke Epidermis-Zellwände- wenig Oberfläche pro Volumen- Stomata in Epidermis eingesenkt (Windschutz durch äußere Atemhöhle)- substomatäre innere Atemhöhle mit Wachs ausgekleidet

2) Vergrößerung der mechanischen Stabilität bei Turgorschwankungen- Dicke Zellwände in Epidermis- Sklerenchym

3) Schnelle Reparatur von Verwundungen- Harz aus Harzkanälen verschließt Wunde- Harz auch Fraßschutz?

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Übersicht eines Querschnitts: - Dicke der Gewebeschichten- Gewebetypen

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Details eines Harzkanals: - Dicke der Zellwände verschiedener Zelltypen des Harzkanals - Tüpfelkanäle

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

LM-Bild: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Details eines Stomiums: - Dicke der Zellwände verschiedener Zelltypen des Harzkanals - Tüpfelkanäle

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

LM-Bilder: V. Hellmann, unpubliziert Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Details an der Endodermis: - Dicke der Zellwände verschiedener Zelltypen von Mesophyll, Endodermis, tracheiden Zellen, Xylem, Phloem, Wandverstärkungen in Armpalisaden, Tüpfelkanäle

Unifaziales Speicher-Blatt einer amphibischen CAM-Pflanze: Crassula helmsii (Australisches Nadelkraut):

Schema von: Yikrazuul auf http://de.wikipedia.org/

Anpassungen an die Lebensweise und CAM-Physiologie:

1) Große Speicherzellen im Mesophyll

2) großer Blattquerschnitt ( „Blattsukkulente“)

3) Speicherzellen haben eine besonders große Vakuole für Malat-Speicherung

Unifaziales Speicher-Blatt einer amphibischen CAM-Pflanze: Crassula helmsii (Australisches Nadelkraut):

SEM-Bild: H. Küpper, 2000, unpubliziert LM-Bild: H. Küpper, 2010, unpubliziert

Übersicht:- Gewebeschichten- Größe des Leitbündels im Vergleich zum Gesamt-Querschnitt

Unifaziales Speicher-Blatt einer amphibischen CAM-Pflanze: Crassula helmsii (Australisches Nadelkraut):

LM-Bilder: H. Küpper, 2010, unpubliziert

Detail: Epidermis bis Leitbündel in der Mitte des Blattes Dicke der Zellwände und Zahl der Chloroplasten in den folgenden Geweben:- Epidermis,- Palisadenparenchym=Äußere Mesophyll-Schicht, - Speicherzellen im Schwammparenchym

Alle Dias meiner Vorlesungen können von meinerArbeitsgruppen-Homepage heruntergeladen werden:

www.uni-konstanz.de FB Biologie Arbeitsgruppen Küpper

oder direkt

http://www.uni-konstanz.de/FuF/Bio/kuepper/Homepage/AG_Kuepper_Homepage.html