Stofftransport in Pflanzen: Teste dein Wissen

Stofftransport in Pflanzen verstehen

Pflanzen transportieren Wasser, Mineralstoffe und organische Substanzen über große Distanzen – vom Wurzelhaar bis zur Blattspitze. Dafür nutzen sie zwei getrennte Leitgewebe: Das Xylem leitet Wasser und gelöste Mineralstoffe von den Wurzeln nach oben in die Blätter, während das Phloem die im Zellstoffwechsel gebildeten Zucker (Assimilate) von den Blättern zu allen verbrauchenden und speichernden Geweben transportiert. Beide Gewebe bestehen aus spezialisierten Zellen, die im Querschnitt eines Leitbündels nebeneinanderliegen.

Der Wassertransport im Xylem beruht nicht auf einer Pumpe im Wurzelbereich, sondern vor allem auf der Transpirationsspannung: Wasser verdunstet in den Blättern über die Stomata, was einen Unterdruck (negativen Druck) in den Xylemgefäßen erzeugt. Da Wassermoleküle über Kohäsionskräfte zusammenhalten und über Adhäsionskräfte an den Gefäßwänden haften, steigt der Wassersäulenfaden kontinuierlich nach – das Kohäsions-Tensions-Modell. Die Wurzel unterstützt durch aktive Aufnahme von Ionen und den daraus resultierenden osmotischen Wasserstrom, kann den Transport aber allein nicht über die gesamte Pflanzenhöhe erklären.

Im Phloem läuft der Transport dagegen nach einem anderen Prinzip ab: dem Druckstrommodell (Münch). Zellen der Quelle, etwa Blattmesophyllzellen, laden aktiv Zucker in die Siebröhren ein. Wasser strömt osmotisch nach, es entsteht hoher Druck. An der Senke, zum Beispiel der Wurzel oder einem speichernden Knollengewebe, wird Zucker entladen, Wasser fließt heraus, der Druck sinkt. Diese Druckdifferenz treibt die Siebröhrenströmung an – und sie kann je nach Quelle und Senke in beide Richtungen laufen. Häufiges Missverständnis: Phloemtransport ist nicht immer abwärts gerichtet, und Siebröhrenzellen sind lebende Zellen, während reife Xylemzellen tot sind.