Wodurch wird die Richtung des Massenstroms beim Phloemtransport bestimmt?
Durch den Verbrauch des oder der "Sinks", d.h. der assimilatbedürftigen Gewebe.
Wie kommt Stärke vom Blatt einer Kartoffelpflanze in die Kartoffelknolle? Beschreiben Sie den Transportweg!
Grundsätzlich: Stärke kann nie als solche vom Blatt in die Kartoffelknolle transportiert werden!! Stichworte: transitorische Stärke in den Chloroplasten → Abbau zur Triose → Export ins Cytoplasma via Phosphat-Carrier → Synthese der Transportform Saccharose im Cytoplasma → Mittelstreckentransport zu den Siebelementen → Phloem-Loading → Phloemtransport → Phloem-Unloading → Spaltung der Saccharose schon im Apoplasten → Stärkesynthese und -speicherung im Amyloplasten.
Welche cytologischen Besonderheiten weisen die Siebröhrenzellen auf?
sekundäre Auflösung des Zellkerns und des Tonoplasten, P-Protein
Warum kann man den Xylemtransport als "Massenstrom mit Solarantrieb" bezeichnen?
Treibende Kraft des Xylemtransportes ist das durch die Transpiration verursachte Wasserpotentialgefälle von den Wurzeln zum Blatt. Es ist keine Stoffwechselenergie erforderlich. Die Transpiration ist vom Wasserdampfdefizit zwischen Blatt und Umgebungsluft und von den Transpirationswiderständen abhängig. Auf diese Parameter hat das Sonnenlicht tatsächlich einen direkten (Wärmestrahlung → Blatttemperatur; photonastische Stomataöffnung → Blaulichtrezeptor) oder indirekten Einfluss durch Temperatur, Luftfeuchte, Wind (Änderung des Grenzschichtwiderstandes).
Warum welken Schnittblumen erkennbar langsamer, wenn man ihre Stengel unter Wasser abschneidet und sie in eine wassergefüllte Vase stellt, solange sich noch Wasser auf der Schnittfläche befindet?
Werden die unter Spannung (Unterdruck) stehenden Xylemelemente durchtrennt, wird durch den Unterdruck Luft in die Leitelemente gesogen. Werden die Stengel anschließend in Wasser gestellt, blockieren diese Luftblasen (Embolien) den Wassernachschub. Obgleich der Stengel im Wasser steht, kann dann das durch Transpiration verlorene Wasser nicht oder nur teilweise ersetzt werden. Die Pflanze welkt schnell. Schneidet man die Stengel jedoch unter Wasser ab, wird Wasser statt Luft in die Leitelemente gesogen, es entstehen also keine Embolien. Der Wasserfaden vom Wasser in der Vase über das Xylem bis in die transpirierenden Pflanzenteile wird nicht unterbrochen und eine Nachleitung kann stattfinden.
Warum muss der Xylemtransport in toten Zellen stattfinden?
Wegen des um ein Vielfaches größeren Transportwiderstandes in lebenden Zellen. Der Kräftebedarf für den Xylemtransport wäre wesentlich höher als die durch den Transpirationssog erreichbare Zugkraft und als die maximal mögliche Zugkraft, die noch nicht zu einem Reißen der Wassersäule führt.
Wodurch äußert sich der Wurzeldruck in wasserdampfgesättigter Luft?
Durch Guttation.
Wie lässt sich im Experiment nachweisen, dass der Wurzeldruck durch aktive Prozesse zustande kommt?
Stümpfe dekapitierter Pflanzen sondern an der Schnittstelle aufgrund des Wurzeldruckes Flüssigkeit ab. Durch niedrige Temperaturen, Atmungsgifte oder anaerobe Bedingungen kann diese Flüssigkeitsabscheidung gestoppt werden. Setzt man auf den Stumpf ein Manometer, kann die Druckabnahme gemessen werden.
Wie hoch können Wurzeldruck und Transpirationssog maximal werden?
Wurzeldruck: in der Regel < 0,1 MPa; maximal 0,5 MPa Transpirationssog: bei entsprechenden Bedingungen je nach Pflanzenart maximal --3 MPa, im Extremfall bei sehr hohen Bäumen bis --4 MPa.
Nennen Sie drei prinzipielle Unterschiede zwischen Xylem- und Phloemtransport!
1. Richtung: Xylemtransport: nur von der Wurzel zum Blatt, Richtung durch Transpirationssog vorgegeben; Phloemtransport: in alle Richtungen möglich, Richtung durch Verbrauch der Senke vorgegeben.
2. Zelluläre Lokalisierung: Xylemtransport: apoplastisch, in toten Zellen; Phloemtransport: symplastisch: in lebenden Zellen.
3. Treibende Kraft: Triebkraft des Xylemtransportes ist ein Unterdruck ("negativer Druck"), nämlich der Transpirationssog. Triebkraft des Phloemtransportes (Druckströmung) ist ein positiver Druck.
