Wurzel

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Funktion der Wurzel[Bearbeiten]

Die Wurzel hat mehrere Aufgaben: Zum einen dient sie der Verankerung im Boden zum anderen der Aufnahme von Wasser und Nährstoffen. Die Wurzeln sind aber auch ein Ort der Speicherung von Stärke, Zucker und Carotinoide. Einige wichtige Stoffe werden in der Wurzel synthetisiert. Bsp: Gibberiline (Samen) und Cytokinine (Zellteilung).

Anatomie[Bearbeiten]

Bei der Wurzel handelt es sich um vielzelliges Bildungsgewebe, welches durch Teilung wächst. Das Wurzelmeristem wird durch die Calyptra geschützt. Das Längenwachstum der Wurzel erfolgt durch Streckung der Zellen. Dies geschieht vor allem durch Vergrößerung der Vakuole durch Wasseraufnahme. Dies wiederum weicht die Zellwand nach und nach auf. Die Zellulosefibrillen, die eine Art Korsett bilden, werden nach und nach gelockert und die Zelle wird größer.


Wurzelarten[Bearbeiten]

Allorhizes Wurzelsystem[Bearbeiten]

Das allorhize Wurzelsystem weist nur eine positiv geotrop, auch gravitrop genannt, wachsende Hauptwurzel auf, die fortlaufend neue Seitenwurzeln bildet. Gravitrop heißt, der Erdanziehung entsprechend, nach unten wachsend. Phototrop würde im Gegensatz dazu bedeuten, das die Pflanze dem Licht entgegen, also nach oben, wächst.
Ein allorhizes Wurzelsystem weisen vor allem dikotyle Pflanzen auf.

Dikotyle-Wurzel-Schnippel.png


Homorrhizes Wurzelsystem[Bearbeiten]

Dieses System findet sich vor allem bei dikotylen Pflanzen. Die Keimwurzel (Hauptwurzel) stirbt relativ früh ab. Es sind fortan nur noch seitlich aus der Sprossachse entspringende Wurzel vorhanden. Diese bilden auch Seitenwurzeln.

Wurzelquerschnitt-Schnippel.png

Parenchym[Bearbeiten]

Das Parenchym dient als Speicher für Reservestoffe.

Perizykel[Bearbeiten]

Der Perizykel ist die äußerste Zellschicht des Zentralzylinders. Es handelt sich um dünnwandige, teilungsaktive Zellen, die für die Seitenwurzelbildung und das sekundäre Dickenwachstum verantwortlich sind.

Kambium[Bearbeiten]

Das Kambium ist ebenfalls für das sekundäre Dickenwachstum der Wurzel verantwortlich.

Rhizodermis[Bearbeiten]

Die Rhizodermis ist die nichtcutisierte, äußere Zelllage der primären Wurzel. Nichtcutisiert, da hier Wasser aus dem Boden aufgenommen wird. Sie bestehen aus lücklos aneinander schließende, zumeist längsgestreckte und zartwandige Zellen. Viele dieser Zellen wachsen zu Wurzelhaaren aus. Die Wasser und Mineralstoffausnahme erfolgt meist über die Wurzelhaare, deren primäre Aufgabe die Oberflächenvergrößerung ist.

Exodermis[Bearbeiten]

Die Exodermis ist Abschlussgewebe, das sich nach Absterben der Rhizodermis bildet. Es geht aus der unter der Rhizodermis liegenden äußersten Rindenschicht hervor. Exodermiszellen sind i.d.R. suberinisiert. Es gibt zwischendrin aber auch einige nichtsuberinisierte Durchlasszellen. Hier ist die Wasser- und Mineralienaufnahme stark eingeschränkt.

Endodermis[Bearbeiten]

Die Endodermis ist eine innere Barriere in Wurzeln und Blättern. Der sogenannte Casparische Streifen, der sich in der Zellwand der Endodermiszellen befindet, verhindert einen apoplastischen Transport, zwischen den Zellen. Wasser und Mineralstoffe können somit nur gerichtet (symplastisch) durch die Durchlasszellen transportiert werden.

Kalyptra[Bearbeiten]

Die Kalyptra bildet eine schützende Kappe. Die randständigen Zellen sondern Schleim ab und lösen sich nach und nach ab. Dies dient als eine Art Gleitmittel.

Phloem[Bearbeiten]

Dient dem Assimilationstransport. Versorgung des Meristems.

Xylem[Bearbeiten]

Versorgt den Rest der Pflanze mit dem in der Wurzel aufgenommenen Wasser.


Metamorphosen[Bearbeiten]

Wurzelrübe[Bearbeiten]

Die Wurzelrübe ist eine durch sekundäres Dickenwachstum stark verdickte Hauptwurzel. Abgesehen von der Stoffleitung übernimmt sie auch die Stoffspeicherung. Es gibt 3 unterschiedliche Typen die durch ihren Holz- und Bastanteil unterschieden werden.

Holzrübe[Bearbeiten]

Die Holzrübe entsteht durch sekundäres Dickenwachstum. Das Kambium bildet sehr viel Holz (sekundäres Xylem) und wenig Bast (sekundäres Phloem). Der Rettich wäre ein Beispiel für eine Holzrübe.

Bastrübe[Bearbeiten]

Bei der Bastrübe bildet sich vom Kambium aus viel Bast und wenig Holz. Ein Beispiel für die Bastrübe ist die Möhre.

Betarübe[Bearbeiten]

Bei der Betarübe bleibt das ursprüngliche Kambium nur kurze Zeit tätig und wird schnell durch ein neues Kambium ersetzt. Es entstehen Strukturen, die mit Jahresringen vergleichbar sind. Ein Beispiel für diesen Rübentyp ist die Zuckerrübe.

Wurzelknollen[Bearbeiten]

Wurzelknolle bezeichnet die durch primäres Dickenwachstum des Rindenparenchyms entstandenen verdickten Abschnitte der Wurzel. Sie dienen der Speicherung von Reservestoffen. Als Beispiel sei hier der Maniok genannt.

Wurzelknöllchen[Bearbeiten]

Wurzelknöllchen sind kleine, knollige Anschwellungen an den Wurzeln. Sie entstehen durch symbiotisch lebende, stickstofffixierende Bakterien, sogenannte Rhizobien. Diese Symbiose ist vor allem bei den Leguminosen zu finden.
Das Wurzelhaar "fängt" ein Rhizobium ein und es bildet sich ein Infektionschlauch. Durch diesen Schlauch können weitere Bakterien eingefangen werden.
Die Rhizobien enthalten das N2bindende Enzym Nitrogenase. Dies bewirkt eine Reduktion von N2 aus der Luft zu NH3. Der entstandene Ammoniak kann dann als Ammoniumion (NH4+ ins Cytoplasma gelangen und dient dort vor allem zur Synthese der Aminosäuren Glutamin und Asparagin.
Wenn man so ein Knöllchen aufschneidet sieht man einen rosanen gefärbten Bereich in der Mitte.
Die Nitrogenase ist sehr sauerstoffempfindlich. In der Wirtszelle kann eine Schädigung durch Leghämoglobin verhindert werden. Dies befindet sich im Cytoplasma. Leghämoglubin bindet sehr effizient Sauerstoff, versorgt so die Atmungskette der Pflanze und schützt die Nitrogenase. Und dieses Leghämoglobin ist rosa.