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Wurzel – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)

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Steffi123
Wurzel – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)
lernst du in der 9. Klasse - 10. Klasse

Beschreibung Wurzel – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)

In diesem Video wird dir der Bau und die Funktion von Wurzeln erklärt. Du lernst den äußeren Aufbau der Wurzel kennen. Also die Haupt- und Seitenwurzel sowie die Wurzelspitze, Wurzelhaube und Wurzelhaare. Auch der innere Aufbau wird gezeigt. Du wirst sehen wo die Rhizo- und Endodermis sich befindet, sowie das Rindengwebe und die Leitbündel. Auch die einzelnen Wachtumszonen lernst du kennen. Ausserdem erfährst du im Video etwas über verschiedenene Wurzelmetamorphosen, wie zum Beispiel die Speicherwurzel sowie die Haft- und Kletterwurzel.

Transkript Wurzel – Bau und Funktion (Vertiefungswissen)

Hallo, mein Name ist Steffi. In diesem Video erkläre ich dir detailliert den Bau und die Funktion der Wurzel. Zudem lernst du verschiedene Wurzelmetamorphosen kennen. Zuerst etwas Allgemeines über die Wurzel von Pflanzen. Sie sind immer blattlos und befinden sich meist unter der Erde. Dort sind sie verzweigt und bilden Wurzelsysteme. Und, wozu brauchen Pflanzen überhaupt Wurzeln? Zum einen dienen die Wurzeln der Pflanze zur Verankerung im Boden und, was sehr wichtig ist, die Pflanze nimmt über die Wurzeln Wasser und Nährstoffe auf. Diese können dann an den Spross weitergeleitet werden. Außerdem können Wurzeln Reservestoffe Speichern. Beschäftigen wir uns jetzt einmal mit dem Bau der Wurzel. Wenn du dir eine Wurzel von außen betrachtest, kannst du Folgendes feststellen: Die Wurzel besteht aus der Hauptwurzel, Seitenwurzeln, den Wurzelhaaren, der Wurzelspitze und Wurzelhaube. Wenn wir nun einen Längsschnitt durch die Wurzel machen, können wir das Innere der Wurzel betrachten. Schauen wir uns dieses nun mal genauer an. Ich zeige dir zunächst die unterschiedlichen Zonen einer Wurzel. Unter der Wurzelhaube befindet sich das Bildungsgewebe. Dieses Gewebe ist sehr teilungsfähig und daher für das Wachstum der Pflanzen verantwortlich. Der Bereich des Wachstums wird Streckungszone genannt. Die Wurzelhaarzone schließt sich an. Dort befinden sich die Wurzelhaare. Die äußerste Schicht der Wurzel bildet die Rhizodermis. Diese wird auch Wurzelhaut genannt. Hier finden wir auch die Wurzelhaare. Diese sind Ausstülpungen der Rhizodermiszellen. Dann folgt das sogenannte Rindengewebe. Die innerste Zellschicht dieses Rindengewebes nennt man Endodermis. Die Endodermis grenzt direkt an den Zentralzylinder. Der Zentralzylinder enthält die Leitbündel, also das Xylem und Phloem. Jede der einzelnen Zellschichten besitzt bestimmte Funktionen. Die möchte ich dir nun erklären. Fangen wir außen an. Die Rhizodermis dient zum Schutz und der Aufnahme von Wasser und Nährstoffen. Zudem trägt die Rhizodermis die Wurzelhaare. Durch die Wurzelhaare ist die Oberfläche der Wurzel vergrößert, was bedeutet, dass die Wurzel mehr Fläche besitzt, um Wasser und Nährstoffe aufzunehmen. Das Rindengewebe kann neben Schutz- und Festigungsfunktionen auch Reservestoffe speichern. In den Zellen der Endodermis finden wir den Caspary-Streifen. Diesen kennst du sicher schon. Er spielt eine wichtige Rolle bei dem Weg von gelösten Stoffen und Wasser durch die Wurzel. Der Caspary-Streifen bildet eine Barriere für Wasser und gelöste Stoffe. Ab hier können Wasser und gelöste Stoffe nur noch von Zelle zu Zelle fließen und nicht mehr durch die Zellzwischenräume. Der Zentralzylinder ist wichtig für den Transport von Wasser und Nährstoffen. Das Phloem transportiert organische Stoffe. Das Xylem dient der Leitung von Wasser. Nun möchte ich dir zeigen, wie sich verschiedene Pflanzen an verschiedene Umweltbedingungen im Laufe der Evolution angepasst haben. Wir kommen also zu den Wurzelmetamorphosen. Metamorphosen sind Umbildungen. Das bedeutet, dass Wurzelmetamorphosen Umbildungen der Wurzel darstellen. Sie besitzen eine bestimmte Funktion für die Pflanze. Es gibt zum Beispiel die Speicherwurzeln. Diese speichern Stoffe, zum Beispiel Stärke. Die Speicherwurzel ist entweder eine verdickte Hauptwurzel, wie bei der Möhre, oder eine verdickte sprossbürtige Wurzel, wie bei der Dahlie. Es gibt noch weitere Wurzelmetamorphosen, wie zum Beispiel die Haft- und Kletterwurzel. Diese kennst du zum Beispiel vom Efeu. Mithilfe dieser Wurzel kann die Pflanze an Bäumen oder Mauern emporklettern. Dann gibt es noch die Stützwurzel. Sie verleihen der Pflanze eine höhere Standfestigkeit. Das kannst du gut beobachten, zum Beispiel bei den Maispflanzen. So, nun kennst du den äußeren und inneren Bau der Wurzel, sowie die Funktionen. Auch einige Wurzelmetamorphosen hast du kennengelernt. Ich hoffe, dir hat dieser Film gefallen und weitergeholfen. Tschüss und bis bald!

6 Kommentare

6 Kommentare
  1. Ich muss S Pleuger zustimmen.

    Von Kathrin Lennert, vor 2 Monaten
  2. Hallo S Pleuger,
    danke für deine Nachricht.
    Das ist ganz richtig, aber da die Pflanze diese Stoffe zum Leben braucht, spricht man auch von Nährstoffen. Schließlich gibt es für den Menschen ja auch die Makronährstoffe, Kohlenhydrate, Proteine und Fette, aber auch MikroNÄHRSTOFFE, also zB Ionen und Mineralien, die wir genau wie die Pflanze zum Leben aufnehmen müssen.
    Nährstoffe sind das beides.
    Viele Grüße aus der Redaktion.

    Von Amrei Rolof, vor 6 Monaten
  3. Die Pflanze nimmt keine Nährstoffe über die Wurzeln auf, sondern Mineralstoffe. Die Pflanze bildet ihre Nährstoffe bei der Fotosynthese.

    Von S Pleuger, vor 6 Monaten
  4. cool

    Von rouven s., vor fast 4 Jahren
  5. Hallo Steffi!
    Danke! Sehr gut erklärt!

    Von Lisa H., vor etwa 5 Jahren
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Wurzel – Bau und Funktion (Vertiefungswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Wurzel – Bau und Funktion (Vertiefungswissen) kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe den Aufbau einer Wurzel.

    Tipps

    Einzelne Zellen der Rhizodermis bilden in der Wurzelhaarzone Wurzelhaare aus.

    Die Endodermis trennt das äußere Rindengewebe vom inneren Zentralzylinder.

    Lösung

    Die primäre Wurzel ist in das äußere Rindengewebe und den inneren Zentralzylinder, welcher das Phloem und das Xylem enthält, gegliedert. Die äußerste Schicht, die Wurzelepidermis bzw. Rhizodermis, ist in der Regel einschichtig. Einzelne Zellen der Rhizodermis bilden Wurzelhaare aus. Das mehrschichtige Rindengewebe wird durch die Endodermis vom Zentralzylinder getrennt. An der Wurzelspitze befindet sich die Wurzelhaube (auch Kalyptra). Sie umgibt und schützt das Bildungsgewebe (Meristem).

  • Gib die Funktionen der verschiedenen Wurzelgewebe an.

    Tipps

    Der Casparische Streifen oder Caspary-Streifen ist in den Zellwänden der Endodermis zu finden. Er verhindert, dass Wasser und gelöste Nährstoffe zwischen den Endodermiszellen hindurch transportiert werden können.

    Lösung

    Bei vielen Pflanzenarten dient die Wurzel als Speicherorgan für organische Nährstoffe. Die Speicherung erfolgt meist im Rindengewebe. Dieses schützt zudem den Zentralzylinder.

    Über die Oberfläche der Wurzel werden Wasser und darin gelöste Teilchen aus dem Boden aufgenommen. Die Wurzelhaare der Rhizodermis vergrößern die Wurzeloberfläche stark und optimieren so die Aufnahme. Daneben wirkt die Rhizodermis schützend.

    Aufgrund des Transpirationssogs, der sich wegen der Wasserverdunstung an den Blättern durch die ganze Pflanze bis zu den Wurzeln zieht, wird Wasser in das Phloem der Leitbündel im Zentralzylinder gezogen.
    Das Xylem dient dem Transport organischer Stoffe innerhalb der Pflanze.

    Damit schädliche Substanzen, die über die Wurzelhaare aufgenommen wurden, nicht unkontrolliert in den Zentralzylinder gelangen, hat die Endodermis eine selektierende Filterfunktion. Der Casparische oder Caspary-Streifen ist für Wasser, gelöste Mineralstoffe und Gase undurchlässig.

    Eine weitere wichtige Funktion der Wurzel allgemein ist die Verankerung der Pflanze im Boden. Die Standfestigkeit wird durch Verholzungsprozesse und die Fasern im Phloem erhöht.

  • Untersuche ausgewählte Wurzelmetamorphosen.

    Tipps

    Mangrovensümpfe sind bekannt für den Schlickboden und die damit sehr geringe bis nicht existente Sauerstoffkonzentration. Über spezielle Wurzelanpassungen wird deshalb Luftsauerstoff zum Atmen genutzt.

    Epiphyten wachsen auf anderen Pflanzen. Dies erlaubt ihnen eine bessere Lichtversorgung als auf dem Boden. Die Versorgung mit Wasser und Nährstoffen stellt allerdings ein Problem dar, sodass Epiphyten auch (halb)parasitisch leben, so z. B. die Mistel.

    Lösung

    Wurzelmetamorphosen sind anatomische Umwandlungen der Wurzel, welche der Anpassung an die Umwelt und an besondere Aufgaben dienen. Im Folgenden findest du eine Zusammenfassung verschiedener Wurzelmetamorphosen:

    • Speicherwurzeln sind Wurzeln, die Reservestoffe speichern. Wurzelsukkulenten nutzen Wurzeln zum Speichern von Wasser. Rüben (Verdickung der Hauptwurzel) oder Wurzelknollen (Verdickung der Seitenwurzeln) sind als Karotte oder Süßkartoffel bestimmt schon auf deinem Teller gelandet.
    • Haftwurzeln findest du bei kletternden Pflanzen, wie z. B. Lianen oder Efeu. Auch Wurzelranken oder -dornen dienen dem Festhalten und Klettern.
    • Luftwurzeln verlaufen in der Regel oberirdisch und können eine Stützfunktion (Stelzwurzeln) innehaben oder der Sauerstoffversorgung dienen (Atemwurzeln). Beispiele für beide Arten der Luftwurzeln findest du in den Mangrovensümpfen, die von den Gezeiten und einem sauerstoffarmen bis -freien Schlickboden geprägt sind. Epiphyten (Aufsitzerpflanzen) und Kletterpflanzen weisen ebenfalls Luftwurzeln auf.

  • Skizziere die Wasseraufnahme an der Wurzel.

    Tipps

    Als Symplast wird die Gesamtheit des cytoplasmatischen Raums bezeichnet, der durch Zell-Zell-Verbindungen (Plasmodesmen) geschaffen wird.
    Ein Protoplast ist eine Pflanzenzelle, die über keine Zellwand verfügt.

    Der Apoplast bezeichnet dagegen das zusammenhängende System pflanzlicher Zellwände und Interzellularräume. Beim apoplastischen Transport müssen Substanzen also nicht durch lebende Zellen transportiert werden.

    Lösung

    In der Wurzel gibt es für die Wasseraufnahme und den Wassertransport zwei Möglichkeiten. Eine Möglichkeit ist der symplastische Weg, über den das Wasser osmotisch über die Protoplasten der Wurzelrindenzellen bis zur Endodermis transportiert wird. Den zweiten Weg stellt der apoplastische Transport dar, bei dem das Wasser bis zum Casparischen Streifen zunächst zwischen den Zellwänden diffundiert und dann von den Protoplasten der Endodermis aufgenommen wird.

  • Definiere den Begriff Wurzelmetamorphose.

    Tipps

    Der Begriff Metamorphose stammt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie Umgestaltung.

    Lösung

    In der Tierwelt beschreibt der Begriff Metamorphose die Umwandlung des Tieres aus dem Larven- in das adulte Stadium. Diese „Verwandlung“ kennst du z. B. bei der Kaulquappe (ältere Larven) und dem Frosch. Auch bei Insekten, wie z. B. Schmetterlingen, ist die Verwandlung der Raupe zum Schmetterling zu beobachten.

    Die Metamorphose bei Pflanzen umfasst die Umwandlung der Grundorgane Wurzel, Sprossachse oder Blätter. Sie dient der evolutionären Anpassung an bestimmte Umweltbedingungen und verbessert so die Überlebenswahrscheinlichkeiten.

    Wurzelmetamorphosen sind dann Abänderungen im Bau der Wurzel. Sie sind durch die Umgestaltungen besser an die Umwelt und mögliche neue Aufgaben angepasst.
    So findest du bei Sumpfpflanzen häufig Atemwurzeln und bei rankenden Pflanzen Wurzelranken. Wurzelknollen und Rüben sind Anpassungen an die Funktion der Stoffspeicherung.

  • Arbeite die Beschriftung für den abgebildeten Wurzelquerschnitt heraus.

    Tipps

    Der Zentralzylinder befindet sich im Innern von Wurzel und Sprossachse. Er enthält unter anderem die Leitbündel, welche die Wasser- und Nährstoffversorgung betreiben.

    Die einschichtige Rhizodermis ist die äußerste Schicht der Wurzel. Einzelne Rhizodermiszellen bilden Wurzelhaare aus.

    Das mehrschichtige Rindengewebe befindet sich zwischen der Rhizodermis und der Endodermis. Letztere bildet den Casparischen Streifen, welcher der Pflanze die Möglichkeit der Zugangskontrolle von Wasser und gelösten Teilchen ermöglicht.

    Lösung

    Die Abbildung zeigt den Querschnitt durch die Wurzel. In Aufgabe 1 sollte ein Längsschnitt beschriftet werden. Aufgrund der einzelnen Farben kannst du die verschiedenen Zell- und Gewebeschichten gut erkennen.
    Je nach Standort und Anpassung an die Umweltbedingungen kann der Wurzelquerschnitt etwas anders aussehen.

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