Vorlesung 4:
Wassertransport durch Xylem
>99% Wassertransport über Xylem
Tracheiden und Tracheen: nach Apoptose nur aus sekundären Zellwänden
Siebplatte Tracheenglieder
Pits=Tüpfel (λάκκοι)
Andere Gefäßpflanzen
Tüpfelpaar
Tüpfelmembran
Tüpfelhohlraum
Tüpfel
• Nur Primär-, keine Sekundärwand
• Tüpfel in Paaren zwischen Tracheiden
,Tracheenentwicklung und –strukturen
1. Vergrößerung (Polyploidisierung)
2. Wandverdickung
3. Auflösung Querwände
4. Absterben Protoplasten (Nur Zellwände bleiben)
Wandverdickungen und Verbindung Tracheenglieder- stark durchbrochen (teilweise auch komplett
aufgelöst), sodass der Leitungswiderstand sich reduziert
Zusammenfassend:
• Tracheiden: (tracheids)
englumige (στενός )
Einzelzellen,
Strömungswiderstand
relativ hoch; neben
Leitungs- auch Stützfunktion
• Tracheen: (Trachea)
weitlumig (ευρύχωρος),
Endwände massiv
durchbrochen/aufgelöst
Rekordhalter
Lianen: bis 10 m
ohne Querwände
[andere Spezies:
einige cm bis 1 m
ohne
Querwände]
(Lianen 150 m pro
Stunde
Transpirationsstrom)
(Siebplatte- stellen sicher, dass der Strömungswiderstand deutlich geringer ist)
Luft – kommt zur Abreisen des Wassers- Wasser rum herum fließt und somit den Strom
aufrechterhält
, • Massenströmung abhängig von Differenz Druckpotenzial
• Hagen-Poiseuille-Gesetz:
Δ𝑉/Δ𝑡=(−𝜋𝑟/48𝜂).(ΔΨ𝑝/Δ𝑥)
Tracheen mit größerem Durchmesser deutlich effizienter
Durch das Hagen-Poiseuille-Gesetz: Hydraulische Leitfähigkeit: Xylem vs. ideale Kapillaren
Druckkammer nach Scholander: Bei welchem Druck die Flüssigkeit rauskommt- Bestimmen:
Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit ins Xylem bewegt
Kohäsionstheorie
Zugspannung im Xylem und Kohäsion des Wassers
Wasserfluss von Boden zu Blättern
Antrieb: Transpiration
Welche Mechanismen können Xylemstrom
unabhängig von Transpiration antreiben?
• Wurzeldruck
(Energieabhängige Aufnahme
von Ionen, die gezielte
Energieabhängige Aufnahme
Wassertransport durch Xylem
>99% Wassertransport über Xylem
Tracheiden und Tracheen: nach Apoptose nur aus sekundären Zellwänden
Siebplatte Tracheenglieder
Pits=Tüpfel (λάκκοι)
Andere Gefäßpflanzen
Tüpfelpaar
Tüpfelmembran
Tüpfelhohlraum
Tüpfel
• Nur Primär-, keine Sekundärwand
• Tüpfel in Paaren zwischen Tracheiden
,Tracheenentwicklung und –strukturen
1. Vergrößerung (Polyploidisierung)
2. Wandverdickung
3. Auflösung Querwände
4. Absterben Protoplasten (Nur Zellwände bleiben)
Wandverdickungen und Verbindung Tracheenglieder- stark durchbrochen (teilweise auch komplett
aufgelöst), sodass der Leitungswiderstand sich reduziert
Zusammenfassend:
• Tracheiden: (tracheids)
englumige (στενός )
Einzelzellen,
Strömungswiderstand
relativ hoch; neben
Leitungs- auch Stützfunktion
• Tracheen: (Trachea)
weitlumig (ευρύχωρος),
Endwände massiv
durchbrochen/aufgelöst
Rekordhalter
Lianen: bis 10 m
ohne Querwände
[andere Spezies:
einige cm bis 1 m
ohne
Querwände]
(Lianen 150 m pro
Stunde
Transpirationsstrom)
(Siebplatte- stellen sicher, dass der Strömungswiderstand deutlich geringer ist)
Luft – kommt zur Abreisen des Wassers- Wasser rum herum fließt und somit den Strom
aufrechterhält
, • Massenströmung abhängig von Differenz Druckpotenzial
• Hagen-Poiseuille-Gesetz:
Δ𝑉/Δ𝑡=(−𝜋𝑟/48𝜂).(ΔΨ𝑝/Δ𝑥)
Tracheen mit größerem Durchmesser deutlich effizienter
Durch das Hagen-Poiseuille-Gesetz: Hydraulische Leitfähigkeit: Xylem vs. ideale Kapillaren
Druckkammer nach Scholander: Bei welchem Druck die Flüssigkeit rauskommt- Bestimmen:
Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit ins Xylem bewegt
Kohäsionstheorie
Zugspannung im Xylem und Kohäsion des Wassers
Wasserfluss von Boden zu Blättern
Antrieb: Transpiration
Welche Mechanismen können Xylemstrom
unabhängig von Transpiration antreiben?
• Wurzeldruck
(Energieabhängige Aufnahme
von Ionen, die gezielte
Energieabhängige Aufnahme
