Angewandte Biologie Modulverzeichnis Modul Ang-01C Nutzpflanzen

Materialien

Folien Vorlesung "Abschluss- und Exkretionsgewebe"

Hintergrund:

Epidermis - pdf

Zellwand - pdf

Etherische Öle - pdf

Aufsicht auf die Epidermis einer Aloë. Die quaderförmige, reihenartige Anordnung der Epidermiszellen ist typisch für Einkeimblättrige. Die Spaltöffnungen entstehen in einem Mindestabstand voneinander.

Aufsicht auf die untere Epidermis einer Zitronenmelisse. Die verzahnten Epidermiszellen sind typisch für Zweikeimblättrige. Auch hier wird ein Mindestabstand zwischen den Spaltöffnungen eingehalten.

Periderm der Kartoffel (oben) und Milchröhre der Papaya (unten).

Computeranimierte Darstellung des Lotuseffekts.

Angewandte Biologie Praktikum Nutzpflanzen

Kurs 8: Abschluss- und Exkretionsgewebe

Kursprogramm

1. Epidermis einer Monokotyle

2. Epidermis einer Dikotyle

3. Samenhaare der Baumwolle (Demonstration)

4. Periderm der Kartoffel

5. Milchröhren der Papayafrucht

6. Demonstration Lotoseffekt

1. Epidermis einer Monokotyle

Obere Epidermis eines Laubblatts der Aloë (Aloë vera - Aloaceae). Detailzeichnung der Epidermis in Aufsicht und im Querschnitt.

Durchführung: Für die Aufsicht an bereitet einen Objektträger mit einem Tropfen Wasser vor. Dann schneidet man die Blattoberfläche rechteckig auf etwa 3 auf 5 mm etwas ein und fasst die Epidermis mit einer feinen Pinzette. Dann zieht man sie langsam (!) und gleichmäßig auf sich zu und platziert sie sofort auf dem Wassertropfen. Beim Auflegen des Deckglases darauf achten, dass keine Luftblasen eingeschlossen werden (schräg ansetzen und langsam absinken lassen). Für den Querschnitt: Schnitt auskeilen lassen, so dass die Epidermis gut zu sehen ist.

Was ist zu sehen? Die Epidermiszellen grenzen quaderförmig ohne Interzellularen aneinander. Auf der Außenseite findet sich nicht nur eine verdickte Zellwand, sondern auch eine deutlich erkennbare Cuticula. Diese besteht aus Cutin, langkettigen Kohlenwasserstoffen und hat hat die Funktion, das Blatt vor Austrocknung zu schützen. Besonders bei Pflanzen aus trockenen Standorten ist die Cuticula stark ausgeprägt. man spricht von einer sogenannten Xeromorphose (=Anpassung an Trockenheit). Achten Sie darauf, ob sie in den epidermalen Zellen Chloroplasten finden. Im Querschnitt kann man die dicke Cuticula erkennen und die Spaltöffnungen (eine Zeichnung finden Sie bei den Fallbeispielen der Vorlesung "Abschluss- und Exkretionsgewebe"

2. Epidermis einer Dikotyle

Obere Epidermis eines Laubblatts der Zitronenmelisse (Melissa officinalis - Lamiaceae). Detailzeichnung einer Zelle in Aufsicht nach Aufhellung mit Chloralhydrat

Durchführung. Man biegt das Blatt mit der Unterseite nach oben über den Daumen und setzt einen sehr flachen Schnitt an, den man wieder auskeilen läßt und auf einem Objektträger in Wasser mit der Unterseite nach oben aufnimmt. An den meisten Stellen wird der Schnitt zu dick sein, am Rand kann man jedoch die Epidermis beobachten. Durch Aufhellung mit Chloralhydrat kann man auch dickere Präparatstellen durchsichtig werden lassen.

Was ist zu sehen? Die Epidermiszellen sind lappig ineinander verzahnt. Dazwischen liegen die Spaltöffnungen. Beachten Sie, daß nie zwei Spaltöffnungen aneinander grenzen. Es wird immer ein Mindestabstand gewahrt. Zählen Sie für 30 Spaltöffnungen aus, wieviele Epidermiszellen zwischen der Spaltöffnung und der nächsten Spaltöffnung liegen und erstellen Sie eine Häufigkeitsverteilung.

3. Epidermishaare

Demonstration 1: Verschiedene Haare - diese entstehen als Auswüchse aus der Epidermis. Gezeigt werden die Samenhaare der Baumwolle (Gossypium herbaceum – Malvaceae).

Durchführung. Die Samenhaare werden unter gekreuzten Polarisationsfiltern betrachtet. Dann wird ein Gipsplättchen Rot eingeschoben. Dieses erzeugt einen Gangunterschied, der einen rotvioletten Hintergrund liefert. Wird nun ein doppelbrechendes Material (z.B. ein Baumwoll-Samenhaar) in den Strahlengang eingebracht, so wird dieser Gangunterschied entweder erhöht oder erniedrigt (je nach Orientierung des Objekts im Verhältnis zur Achse der beiden Filter. Dies liefert einen blauen oder einen gelben Farbton. Durch Drehen der Filter um 90° (oder Drehen des Objekts um 90°) schlägt der Farbton ins Gegenteil um (gelb wird blau, blau wird gelb). Mit etwas Glück kann man an der Basis einer Faser (die in der jungen, schnell wachsenden Phase der Entwicklung gebildet wurde und wo die Mikrofibrillen in Querrichtung angelegt wurden) und an der Spitze (wo das Wachstum langsamer war und die Mikrofibrillen eher längs liegen) unterschiedliche Farben beobachten.

4. Periderm der Kartoffel

Periderm aus der Schale einer Kartoffelknolle (Solanum tuberosum - Solanaceae). Querschnitt, Detailzeichnung.

Durchführung. Man nimmt ein kleines Stück einer Kartoffel mit Schale und hält sie so, dass die Schale auf einen zu gerichtet ist. Dann fertigt man einen Querschnitt durch die Schale an, wobei man den Schnitt auf sich zu auskeilen lässt.

Was ist zu sehen? Geschichtete, leicht komprimierte Zellschichten auf der Außenseite, das sogenannte Phellem (pm). Die Zellwände dieser Zellen enthalten Suberin (Korkstoff), das im Fluoreszenzmikroskop eine bläuliche Fluoreszenz zeigt (untere Bildreihe). Die nächstinnere Schicht, das sogenannte Phellogen, gliedert nach außen Phellem ab, entspricht also einem Meristem. nach innen folgt das sogenannte Phelloderm und die viel größeren, leicht abgerundeten Zellen des Parenchyms. Bei Verwundung der Knolle bildet sich ein sogenanntes Wundperiderm, das nicht so regelmäßig aufgebaut ist (jeweils die rechten Bilder), aber im Grunde dieselben Zellschichten enthält.

5. Milchröhren der Papayafrucht

Perikarp der Papayafrucht (Carica papaya – Caricaceae). Radialschnitt und Detailzeichnung der Milchröhren.

Durchführung. Man legt einen auskeilenden Schnitt durch das Perikarp der Frucht (Aussenschicht).

Was ist zu sehen? Zwischen den parenchymatischen, mehr oder minder isodiametrischen Zellen, findet man lange Gänge, die lysigen aus gestreckten Zellen entstanden sind, deren Querwände aufgelöst wurden. Diese Gänge können auch verzweigt sein.

6. Demonstration des Lotoseffekts

Blatt der Lotospflanze (Nelumbo nucifera – Nelumbonaceae).

Durchführung. Ein Tropfen Wasser wird auf ein Lotosblatt pipettiert. In einer Variante kann man das Blatt vorher mit etwas Kreide einstäuben

Was ist zu sehen? Durch mikroskopisch feine Oberflächenstrukturen perlt der Tropfen spurenlos ab und nimmt damit Schmutz (z.B. Pilzsporen) mit. Dieses Beispiel einer selbstreinigenden Oberfläche wurde inzwischen technisch kopiert und gilt als Paradebeispiel der Bionik. Es gibt sogar eine patentierte Marke Lotuseffekt

Zur Nachbereitung

Weiterführende Informationen zu Abschlussgeweben:

Strasburger: Lehrbuch der Botanik (34. Auflage) Dritter Abschnitt, S. 125-133

Weiterführende Informationen zu Epidermis und Spaltöffnungen:

Lüttge / Kluge / Bauer: Botanik, Kapitel 5 (Wiley Verlag), S. 450-460

Kurze Übersicht in Informationssystem Botanik über Exkretionsgewebe