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Leitbündel,

 

Gefäßbündel, Faszikel, strangförmig zusammengefasste, meist von einer Leitbündelscheide aus Festigungsgewebe (Sklerenchym) oder stärkereichem Parenchym (Stärkescheide) umgebene Verbände des Leitgewebes in Farn- und Samenpflanzen. Sie durchziehen als verzweigtes Röhrensystem den ganzen Pflanzenkörper. Hauptaufgabe ist der Transport von Wasser und darin gelösten Nährsalzen sowie von organischen Stoffen (v. a. Zucker); daneben dienen sie zusätzlich der Festigung des Pflanzenkörpers. Im Querschnitt erscheinen Leitbündel als kreisförmige bis elliptische Strukturen. Bei den meisten Holzgewächsen bilden die Leitbündel räumlich gesehen einen geschlossenen Leitzylinder, während v. a. bei Kräutern und Stauden ein netzartiges Leitbündelrohr vorliegt oder nur einzelne Leitbündelstränge vorhanden sind.

 

Zusammengesetzt sind die Leitbündel aus Sieb- und Gefäßteil, einschließlich zugeordneter Grundgewebe- und Festigungselemente (Bast- und Holzparenchym beziehungsweise Bast- und Holzfasern). Hinsichtlich der vorkommenden Zelltypen gibt es Unterschiede zwischen einerseits den Farnpflanzen und den Nacktsamern (Gymnospermen) sowie andererseits den Bedecktsamern (Angiospermen; haben sich stammesgeschichtlich später entwickelt). Der Siebteil (Bastteil, Phloem) dient dem Transport von organischen Stoffen aus den Blättern (Ort der Photosynthese) zu den Bedarfsorten. Im Siebteil der Farnpflanzen und Nacktsamer sind als Leitelemente die Siebzellen ausgebildet; das sind lang gestreckte Zellen mit meist stark schräg gestellten, endständigen Zellwänden, die siebartig von Poren (offene Verbindung zwischen aufeinander folgenden Siebzellen) durchbrochen sind. Das »Be- und Entladen« der Siebzellen erfolgt durch die Bastparenchymzellen. Weiter entwickelt sind die bei vielen Bedecktsamern vorkommenden Siebröhren, die ebenfalls aus lang gestreckten, aber weitlumigeren Zellen (Siebröhrenglieder) bestehen. Häufig sind die Querwände zwischen den aufeinander folgenden Siebröhrengliedern nicht oder nur wenig schräg gestellt und über die ganze Fläche von Poren durchbrochen (Siebplatten). Siebporen befinden sich häufig auch an den seitlichen Wänden zu benachbarten Siebröhren (Stoffaustausch möglich). Siebröhren sind sehr verletzungsempfindlich, und ihre Lebensdauer ist daher meist nur auf eine Vegetationsperiode beschränkt (»Siebröhrenkollaps« durch Verschluss der Poren mit dem wasserunlöslichen Polysaccharid Kallose). Sowohl die Siebzellen als auch die Siebröhrenglieder sind lebende Zellen mit unverholzten Zellwänden, die Siebröhrenglieder besitzen aber im fertigen Zustand keinen Zellkern. Sie sind jedoch über Plasmodesmen mit den benachbarten kernhaltigen Geleitzellen verbunden, die den Stoffwechsel der Siebröhren steuern. Die Geleitzellen transportieren auch die organischen Stoffe in die Siebröhren und entnehmen sie diesen wieder.

 

Im Gefäßteil (Holzteil, Xylem) erfolgt der Transport des Wassers und der darin gelösten Nährsalze von den Wurzeln bis zu den Blättern. Als Leitelemente werden Tracheiden oder Tracheen ausgebildet. Bei den Tracheiden handelt es sich um lang gestreckte Zellen, die mit meist steil schräg gestellten Wänden aneinander schließen. Weiter entwickelt sind die weitlumigeren, nur bei Bedecktsamern vorkommenden Tracheen, die aus der Fusion mehrerer Zellen unter teilweiser oder vollständiger Auflösung der Querwände entstanden sind und bei Lianen eine Länge von rd. 5 m erreichen können. Im Gegensatz zu den Siebzellen und Siebröhren handelt es sich bei den Tracheiden und Tracheen um tote Gebilde in Form von verholzten Zellwänden. Über Tüpfel stehen sie untereinander und mit dem sie umgebenen Gewebe in Verbindung. Um durch die Sogwirkung der Transpiration und durch den Druck des umgebenden Gewebes nicht zusammengedrückt zu werden, sind die Wände bis auf die Tüpfel generell verdickt oder mittels netzartiger, spiraliger oder ringförmiger, verholzter Verdickungen versteift. Die Abgabe und Aufnahme der im Wasser gelösten Substanzen in das oder aus dem Lumen der Leitelemente erfolgt durch die anliegenden Parenchymzellen. Diese können auch in das Lumen der Tracheen einwachsen (Thyllenbildung) und sie so außer Funktion setzen.

 

Je nach räumlicher Anordnung der beiden Leitbündelanteile unterscheidet man: 1) Kollaterale Leitbündel: Sieb- und Gefäßteil liegen nebeneinander, dabei Siebteil (bezogen auf die Sprossachse) außen beziehungsweise unten (in Blättern). Sind beiderseits des Gefäßteils zwei Siebteile vorhanden, spricht man von bikollateralen Leitbündeln (z. B. bei Kürbisgewächsen). Grenzen in kollateralen Leitbündeln Sieb- und Gefäßteil direkt aneinander, spricht man von einem geschlossenen kollateralen Leitbündel (v. a. in Blättern und bei Einkeimblättrigen), bleiben die Teile durch erhalten gebliebenes Bildungsgewebe (Leitbündelkambium, Faszikularkambium, faszikuläres Kambium) getrennt, von einem offenen kollateralen Leitbündel (bei Nacktsamern und Zweikeimblättrigen). 2) Konzentrische Leitbündel: Ein Bündelanteil wird mantelförmig vom anderen umschlossen, wobei Fälle von Innenxylem (Farne) und Außenxylem (Stämme mancher Einkeimblättriger, bestimmte Erdsprosse) vorkommen. 3) Radiale Leitbündel (typisch für Wurzeln): Im Querschnitt gesehen, liegen die Siebteile in den Buchten zwischen den sternförmig (radial) angeordneten Gefäßteilen.