Physiologie des Phloemtransports

Zusammenfassung

Einige Laubbäume transportieren im Frühjahr erhebliche Mengen an Zucker in den Gefäßen.Wenn man z.B.einen Zuckerahorn (Acersaccharum) noch vor dem Knospentreiben anbohrt, fließt ein zuckerreicher „Blutungssaft“ aus dem Holz. Wie kommt das? Eine über Kontaktzellen erfolgende Absonderung von Zucker (besonders Saccharose) aus denSpeicherzellen des Holzes in die Tracheen hat zur Folge, daß das Wasserpotential des Tracheeninhalts stark abnimmt. Dies wiederum führt dazu, daß Wasser aus dem Boden, in dem ein relativ hohes Wasserpotential herrscht, osmotisch in das Tracheen system einsaugt wird. Dieses interessante Phänomen — Massentransport organischer Moleküle in den Tracheen — ist jedoch auf kurze Phasen im Jahrescyclus der Bäume beschränkt. Im allgemeinen erfolgt der Massentransport im Phloem der Leitbündel, bei sekundärem Dickenwachstum im Bast Das Phloem enthält Siebröhren, ein umfangreiches, den ganzen Pflanzenkörper durchziehendes Leitungssystem aus lebenden Zellen, die jedoch im Zuge der Differenzierung ihren Kern und andere Organellen verloren haben und daher genphysiologisch und metabolisch von den benachbarten Geleitzellen abhängen, mit denen sie eine funktionelle Einheit bilden. Die Siebröhren werden an den Orten der Assimilatproduktion, in der Regel in den Blättern, mit Saccharose beladen und geben diese an den Orten des Verbrauchs, z.B. in den Wurzeln, wieder ab. Der Ferntransport in den Siebröhren ist eine direkte Konsequenz der Prozesse, die sich bei der Beladung und Entladung in den Siebröhren-Geleitzellen-Komplexen abspielen. Die hierbei beteiligten Transportproteine konnten in jüngster Zeit mit molekularbiologischen Methoden im Prinzip aufgeklärt werden. Die Mechanismen der Phloembeladung zeigen eine erstaunliche Vielfalt im Pflanzenreich, die sich jedoch evolutionär erklären läßt.