Mikroskopische Anatomie d i T ilder vegetativen Teile

höherer Pflanzen (Kormophyten):höherer Pflanzen (Kormophyten):

1. Blätter

Hendrik Küpper, 2.Semester-Praktikum 2011

Anatomischer Aufbau von Blättern

Epidermis

Mesophyll: Palisaden-Parenchym

Leitbündel

Mesophyll: Schwamm-Parenchym

EpidermisEpidermis

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

Epidermis mit Stomata

S i h llSpeicherzelle

StomiumS o u

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

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

VakuoleEpidermis

Mesophyll

Ni-Verteilung in der Epidermis eines Alyssum bertolonii-Blattes

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

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

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

Hyperakkumulator) 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-A t i ) Z M (M i )Anatomie): Zea Mays (Mais):Querschnitt

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

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

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

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mit C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)C3 Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Übersicht eines Querschnitts: Dicke der GewebeschichtenÜbersicht eines Querschnitts: Dicke der Gewebeschichten

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

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mit C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (QS): Obere Epidermis und Palisaden

C3 Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Epidermis und Palisaden-Parenchym (=Mesenchym =Mesophyll)

- Größenrelation der Zellen?

- Unterschiedliche Zellwand-Dicke in Epidermis vs.Epidermis vs. Parenchym?

- Übergang zum Schwamm-Parenchym?

- Wo gibt es Chl l t ?Chloroplasten?

Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mit C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (QS): S ltöff t

C3 Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Spaltöffnungsapparat (Stoma)

- Form der inneren bzw- 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 mit C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (Flachschnitt): Obere Epidermis

C3 Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Obere Epidermis

- Form der Zellen?

Zellwanddicke?- Zellwanddicke?

- Cuticula-Struktur?

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

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mit C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)C3 Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (Flachschnitt):

PalisadenparenchymPalisadenparenchym

- Form der Zellen?

Z ll ddi k ?- Zellwanddicke?

- Größe der Vakuole?

- Größe der Interzellularen?

- Größe der Chloroplasten?

Zeichnung: H. Küpper, 1995, unpubliziert

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mitLaubblatt einer Pflanze mit

C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)g ( )

Details (Flachschnitt):

Schwammparenchym

- Form der Zellen?

- Zellwanddicke?Zellwanddicke?

- Größe der Interzellularen?

Größe der Chloroplasten?- Größe der Chloroplasten?

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

Typisches bifaciales Laubblatt einer Pflanze mitLaubblatt einer Pflanze mit

C3-Photosynthese: Helleborus niger (Christrose)

Details (Flachschnitt):

g ( )

Details (Flachschnitt):

Untere Epidermis mit Stoma

F d Z ll ?- Form der Zellen?

- Zellwanddicke?

- Größe der Vakuolen?

- Wo gibt es Chloroplasten?

- Gibt es Interzellularen?

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

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

Übersicht eines Querschnitts am Blattrand:Dicke der Gewebeschichten- 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)(Kranz Anatomie): Zea Mays (Mais)

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

- Gewebetypen

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

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

Anpassungen an Trockenstress ( xeromorphe Charakteristika):

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

2) V öß d h i h S bili ä b i T h k2) Vergrößerung der mechanischen Stabilität bei Turgorschwankungen- Dicke Zellwände in Epidermis- Sklerenchym

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

H h F ß h t ?- Harz auch Fraßschutz?

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

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

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

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

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

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

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

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)

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

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

Xeromorphes Blatt von Pinus silvestris (Kiefer)Details an der Endodermis:Details an der Endodermis: - Dicke der Zellwände verschiedener Zelltypen von Mesophyll, Endodermis, tracheiden Zellen, Xylem, Phloem, Wandverstärkungen in Armpalisaden, Tüpfelkanäle

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

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

Anpassungen an die Lebensweise und CAM-Physiologie:

1) Große Speicherzellen im Mesophyll) p p y

2) großer Blattquerschnitt ( „Blattsukkulente“)

3) Speicherzellen haben eine besonders große Vakuole für Malat-Speicherung3) Speicherzellen haben eine besonders große Vakuole für Malat Speicherung

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

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

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

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

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

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

LM-Bilder: H. Küpper, 2010, unpubliziert

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

www.uni-konstanz.de FB Biologie Arbeitsgruppen Küpper

oder direktoder direkt

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