Ein Blattquerschnitt
Foto eines Blatt-Modells
Autor: Ulrich Helmich 2022, Lizenz: siehe Seitenende.
Dieses Bild habe ich nicht selbst gemalt, sondern von einem Modell abfotografiert, das in der Biologie-Sammlung meiner Schule steht. Man sieht hier sehr schön einen Querschnitt durch ein typisches Laubblatt.
Die Gewebe des Laubblattes
Cuticula
Die Cuticula ist eine Schutzschicht, die von den Epidermiszellen gebildet wird, um das Blatt vor Wasser- und Gasverlust zu schützen.
Normale Zellwände sind recht gut durchlässig für Wasser und Gase, sie stellen in dieser Hinsicht also keinen effektiven Schutz dar. Aus diesem Grund haben die meisten Blätter Epidermiszellen mit besonders stark verdickten Außenzellwänden.
Diese Verdickung der äußeren Zellwände wird durch eine chemische Verbindung mit dem Namen Cutin bewirkt. Das Cutin wird vom Cytoplasma der Epidermiszellen hergestellt und durch die Zellwand nach außen abgegeben. Eine derart cutinisierte Zellwand ist nicht mehr so durchlässig für Wasser und Gase wie eine normale Zellwand. Die Cutinisierung der Zellwände erhöht außerdem die mechanische Festigkeit der Epidermis.
In die cutinisierten Außenschichten der Zellwand ist oft auch Wachs eingelagert, welches die Zellwand noch undurchlässiger für Wasser und Gase macht. Manchmal ist diese Wachsschicht so dick, dass man sie schon mit bloßem Auge sehen kann. Auf Obst (z.B. bei Pflaumen) bildet sie einen hellgrauen, abwischbaren Reif.
Manchmal ist Kalk oder Kieselsäure in die Cuticula eingelagert. Bei einigen Schachtelhalmen ist der Gehalt an Kieselsäure so hoch, dass man sie zum Polieren von Zinnbechern benutzt ("Zinnkraut").
Epidermis
Die Epidermis ist das Abschlussgewebe des Blattes. Nach außen hin scheidet die Epidermis eine wasserabstoßende Schicht ab, die Cuticula (siehe oben).
Funktionen
Die Epidermis des Blattes hat mehrere Funktionen, die zum größten Teil gar nichts mit der Photosynthese zu tun haben:
- Schutz vor Austrocknung,
- mechanischer Schutz,
- Schutz vor Tierfraß und Befall durch Parasiten,
- Ermöglichung eines geregelten und gezielten Gasaustausches,
- Sekretion bestimmter Stoffwechselprodukte,
- Absorption von Wasser,
- Bereitstellung von Sinneszellen für optische (Licht) und mechanische Reize.
Zelltypen
Die Epidermis der Blätter enthält drei verschiedene Zelltypen.
- Normale Epidermiszellen
Diese Zellen stellen das Grundgerüst der Epidermis und bilden die eigentliche Abschluss- bzw. Schutzschicht. - Schließzellen
Jeweils zwei dieser Zellen bilden die Spaltöffnungen (Stomata). Mit diesen Spaltöffnungen können die Blätter Kohlendioxid aufnehmen und Wasserdampf abgeben. - Haarzellen
Pflanzenhaare können dem Schutz vor Fressfeinden dienen, manche enthalten sogar ätzende Verbindungen oder Giftstoffe oder sind sehr spitz. Oft dienen Pflanzenhaare aber auch dem Schutz vor Verdunstung, vor allem an den Spaltöffnungen mancher Pflanzen finden sich viele Haare.
Palisadengewebe
Das Palisadengewebe heißt so, weil die großen und langen Zellen wie die Pfähle einer Palisade eng nebeneinander stehen. Eine Palisade - ein aus Holzpfählen konstruierter Schutzwall - ist aber nur ein eindimensionales Gebilde, während die Zellen des Palisadengewebes zweidimensional angeordnet sind (jede Zelle hat also nicht nur einen linken und rechten Nachbarn, sondern auch einen vorderen und hinteren).
Die Hauptaufgabe der Palisadenzellen ist die Photosynthese. Dazu sind die Palisadenzellen mit vielen Chloroplasten ausgestattet, in denen dann die biochemischen Prozesse der Photosynthese ablaufen, die Lichtreaktion und die Dunkelreaktion. Eine Palisadenzelle enthält ungefähr fünfmal so viele Chloroplasten wie eine Zelle des Schwammgewebes (Botanik online).
Links ein Sonnenblatt, rechts ein Schattenblatt
Autor: Ulrich Helmich, Lizenz: siehe Seitenende
Blätter, die häufig dem Sonnenlicht ausgesetzt sind (Sonnenblätter) haben ein mehrschichtiges Palisadengewebe, während die Palisadenzellen bei Schattenblättern meistens nur eine Schicht bilden, damit die Zellen des Schwammgewebes auch noch etwas Licht abkriegen.
Auf der Seite über den Photosynthesefaktor Lichtintensität finden Sie einen Expertenkasten, in dem detailliert auf die anatomischen und physiologischen Unterschiede zwischen Schatten- und Sonnenblättern eingegangen wird.
Schwammgewebe
Das Schwammgewebe wird oft als "Durchlüftungsgewebe" bezeichnet, und damit ist auch schon eine seiner Hauptfunktionen umrissen. Die Interzellularen (die Räume zwischen den Zellen) sind im Schwammgewebe sehr groß; sie bilden im Blatt ein zusammenhängendes System. Dieses Interzellularsystem verursacht die Ausbildung großer innerer Oberflächen im Blatt, beim Trompetenbaum wurden 5100 Quadratmeter gemessen (bei nur 390 Quadratmeter äußerer Blattoberfläche).
Ähnlich wie die Zellen des Palisadengewebes enthalten auch die Schwammzellen viele Chloroplasten, in denen die Photosynthese stattfindet.
Schließzellen, Spaltöffnungen
Die Aufgabe der Spaltöffnungen ist es, den Austritt von Wasser aus dem Blatt zu regulieren. Bei hoher Luftfeuchtigkeit weiten sich die Spalte, so dass mehr Wasser verdunsten kann, bei trockener Luft schließen sich die Spalte. Auch die Aufnahme des Kohlendioxids und die Sauerstoffabgabe erfolgt über die Spaltöffnungen.
Die Spaltöffnungen bestehen aus zwei Schließzellen, die mithilfe eines ausgeklügelten Mechanismus ihre Form so ändern können, dass sich ein mehr oder weniger breiter Spalt in der unteren Epidermis bilden kann. Die Spaltbreite hängt vor allem von den drei Faktoren Luftfeuchtigkeit, Kohlendioxidgehalt und Lichtintensität ab.