Advertisement

Physiologie des Xylemtransports

  • Peter Schopfer
  • Axel Brennicke
Chapter
Part of the Springer-Lehrbuch book series (SLB)

Zusammenfassung

In der vielzelligen Landpflanze finden umfangreiche, vielfach regulierte Transportprozesse statt, durch die Wasser, anorganische Ionen (Nährsalze) und organische Moleküle (Assimilate) zwischen den Organen verfrachtet werden können. In diesem Kapitel betrachten wir den Ferntransport von Wasser und anorganischen Ionen, die über die Leitbahnen des Xylems erfolgen. Der Strom von Xylemsaft, der in Ausnahmefällen auch organische Moleküle enthalten kann, ist normalerweise von der Wurzel zu den Blättern in der Peripherie des Sprosses gerichtet Wasser und Ionen werden durch das ausgedehnte Feinwurzelsystem aus der Bodenlösung zunächst in den Apoplasten aufgenommenen der Endodermisbarriere in den Symplasten der Wurzel überführt und von dort in die Tracheen und Tracheiden der Leitbündel weitergeleitet. Die Kohäsionstheorie besagt, daß in den Kapillaren des Xylems ununterbrochene, unter negativem Druck stehende Wasserfäden vom Transpirationssog zu den Blättern gezogen werden. Die Triebkraft für diesen Transportprozeß wird demnach durch die Verdunstung von Wasser an der Oberfläche der Blätter erzeugt Diese Theorie ist zwar nicht unumstritten, wird aber durch die meisten experimentellen Befunde gestützt. Vielfältige Messungen, insbesondere an Bäumen, haben gezeigt, daß sowohl die Beweglichkeit und Zerreißfestigkeit des Wassers in den Gefäßen als auch die strukturellen Eigenschaften der Gefäße hinreichend sind, um den Wassertransport in die Krone hoher Bäume (bis 120 m) zu erklären. In krautigen Pflanzen und Bäumen des tropischen Regenwalds ist darüber hinaus auch osmotisch angetriebener Xylemtransport nachweisbar, insbesondere, wenn die Transpiration durch hohe Luftfeuchte zum Erliegen kommt.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Weiterführende Literatur

  1. Böhm J (1893) Capillarität und Saftsteigen. Ber Dtsch Bot Ges 11:203–212Google Scholar
  2. Boyer JS (1985) Water transport. Annu Rev Plant Physiol 36:473–516CrossRefGoogle Scholar
  3. Canny MJ (1995) Apoplastic water and solute movement: New rules for an old space. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 46:215–236CrossRefGoogle Scholar
  4. Chrispeels MJ, Maurel C (1994) Aquaporins: The molecular basis of facilitated water movement through living plant cells. Plant Physiol 105:9–13PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar
  5. Fukuda H (1996) Xylogenesis: Initiation, progression, and cell death. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 47:299–325PubMedCrossRefGoogle Scholar
  6. Kramer PJ, Boyer JS (1995) Water relations of plants and soils.Google Scholar
  7. Academic Press, San Diego Lewis OAM (1986) Plants and nitrogen. Arnold, LondonGoogle Scholar
  8. Lüttge U (1973) Stofftransport der Pflanzen. Springer, Berlin Heidelberg New YorkGoogle Scholar
  9. Meidner H, Sheriff DW (1976) Water and plants. Blackie, GlasgowGoogle Scholar
  10. Peterson CA, Enstone DE (1996) Functions of passage cells in the endodermis and exodermis of roots. Physiol Plant 97:592–598CrossRefGoogle Scholar
  11. Ryan MG, Yoder BJ (1997) Hydraulic limits to tree weight and tree growth. Bioscience 47:235–242CrossRefGoogle Scholar
  12. Schubert KR, Boland MJ (1990) The ureides. In: Stumpf PK, Conn EE (eds) The biochemistry of plants. A comprehensive treatise, Vol. 16 Academic Press, San Diego, pp 197–282Google Scholar
  13. Shackel K (1996) To tense, or not too tense: Reopening the debate about water ascent in plants. Trends Plant Sci 1:105–106CrossRefGoogle Scholar
  14. Steudle E (1995) Trees under tension. Nature 378: 663–664CrossRefGoogle Scholar
  15. Tanner W, Beevers H (1990) Does transpiration have an essential function in long-distance ion transport in plants? Plant Cell Environ 13:745–750CrossRefGoogle Scholar
  16. Tyree MT, Ewers FW (1991) The hydraulic architecture of trees and other woody plants. New Phytol 119:345–360CrossRefGoogle Scholar
  17. Zimmermann MH (1983) Xylem structure and the ascent of sap. Springer, Berlin Heidelberg New YorkCrossRefGoogle Scholar

In Abbildungen und Tabellen zitierte Literatur

  1. Zimmermann MH (1983) Xylem structure and the ascent of sap. Springer, Berlin Heidelberg New YorkPubMedCrossRefGoogle Scholar
  2. Braun HJ (1959) Z Bot 47:421–434Google Scholar
  3. Braun HJ (1959) Z Bot 47:421–434Google Scholar
  4. Episten E (1973) Sci Amer 228(May Issue):48–58CrossRefGoogle Scholar
  5. Haberlandt G (1924) Physiologische Pflanzenanatomie, 6. Aufl. Engelmann, LeipzigGoogle Scholar
  6. Huber B (1956) Die Saftströme der Pflanzen. Springer, Berlin Göttingen HeidelbergGoogle Scholar
  7. Lewis OAM (1986) Plants and nitrogen. Arnold, LondonGoogle Scholar
  8. Parlange JY, Waggoner PE (1979) Plant Physiol 46:337–342CrossRefGoogle Scholar
  9. Polster H (1967) In: Lyr H, Polster H, Fiedler H-J (eds) Gehölzphysiologie. Fischer, Jena p 181Google Scholar
  10. Price CA (1970) Molecular approaches to plant physiology. McGraw-Hill, New York Ray PM (1963) The living plant. Holt, Rinehart & Winston, New YorkGoogle Scholar
  11. Richter H (1972) Ber Deutsch Bot Ges 85:341–351Google Scholar
  12. Simpson GM (1981) Water stress on plants. Praeger, New YorkGoogle Scholar
  13. Sinnot, EW, Wilson KS (1963) Botany: Principles and problems. McGraw-Hill, NewGoogle Scholar
  14. Stocker O (1952) Grundriß der Botanik. Springer, Berlin Göttingen HeidelbergCrossRefGoogle Scholar
  15. Strafford GA (1965) Essentials of plant physiology. Heinemann, LondonGoogle Scholar
  16. Tanner W, Beevers M (1990) Plant Cell Environ 13:745–750CrossRefGoogle Scholar
  17. Waggoner PE, Zelitsch I (1965) Science 150:1413–1420PubMedCrossRefGoogle Scholar
  18. Walter H (1947) Grundlagen des Pflanzenlebens. Ulmer, StuttgartGoogle Scholar
  19. Weaver JE (1926) Root development of field crops. McGraw-Hill, New YorkGoogle Scholar
  20. Zimmermann MH (1963) Sci Amer 208(March issue):132–142CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999

Authors and Affiliations

  • Peter Schopfer
    • 1
  • Axel Brennicke
    • 2
  1. 1.Institut für Biologie II, BotanikUniversität FreiburgFreiburgDeutschland
  2. 2.Allgemeine BotanikUniversität UlmUlmDeutschland

Personalised recommendations