Pflanzenorgane: Bau, Aufgaben und Zusammenspiel
Wurzel, Sprossachse, Blatt und Blüte erfüllen eigene Aufgaben und arbeiten zusammen.
Kurz gesagt
Die Wurzel nimmt Wasser und Mineralstoffe auf. Die Sprossachse trägt Blätter und leitet Stoffe; Blätter betreiben Fotosynthese und geben Wasserdampf ab. Die Blüte dient der Fortpflanzung. Eine Karotte zeigt zusätzlich, wie eine Wurzel Stoffe speichern kann.
Eine Blütenpflanze besitzt vier wichtige Organe: Wurzel, Sprossachse, Blatt und Blüte. Jedes Organ erfüllt eigene Aufgaben. Über Leitungsbahnen und Stoffaustausch arbeiten die Organe als zusammenhängendes System. Auf dieser Seite verfolgst du Wasser durch die Pflanze, ordnest die Aufgaben der Organe zu und unterscheidest Bestäubung von Befruchtung.
Deine Lernziele
Stell dir eine Tulpe, einen Raps und einen Baum vor. Sie sehen sehr verschieden aus, besitzen aber denselben grundlegenden Aufbau. Die Wurzel liegt meist im Boden. Der oberirdische Spross gliedert sich in Sprossachse, Blätter und Blüten.
Grundorgane
Grundorgane sind die grundlegenden Bauteile einer Samenpflanze: Wurzel, Sprossachse und Blatt. Bei einer Blütenpflanze kommt die Blüte als Fortpflanzungsorgan hinzu.
| Organ | Zentrale Aufgaben |
|---|---|
| Wurzel | verankern, Wasser und Mineralstoffe aufnehmen, teilweise Stoffe speichern |
| Sprossachse | tragen, stabilisieren und Stoffe zwischen den Organen transportieren |
| Blatt | Fotosynthese, Gasaustausch und Abgabe von Wasserdampf |
| Blüte | Fortpflanzung; Ausgangspunkt für Samen und häufig Früchte |
Merke: Ein Organ arbeitet nicht allein: Die Wurzel nimmt Stoffe auf, die Sprossachse leitet sie weiter und die Blätter nutzen sie unter anderem für die Fotosynthese.
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Wie gelangt Wasser aus dem Boden in eine Pflanze? Die Aufnahme beginnt an der Wurzel. Eine häufige Wurzelform besteht aus einer Hauptwurzel mit abzweigenden Nebenwurzeln. An jungen Wurzelbereichen sitzen feine Wurzelhaare. Die große Aufnahmeoberfläche ist entscheidend: Mehr Kontakt zum Boden ermöglicht den Kontakt mit mehr Wasser und gelösten Stoffen. Im Inneren der Wurzel gelangen diese Stoffe schließlich zu den Leitungsbahnen. Neben der Aufnahme verankert die Wurzel die Pflanze. Bei Karotten und Zuckerrüben ist sie außerdem verdickt und dient als Speicherorgan. Eine Pflanze muss Blätter zum Licht ausrichten und zugleich Stoffe über längere Strecken bewegen. Beides leistet die Sprossachse. Bei krautigen Blütenpflanzen wird sie häufig Stängel genannt. In der Sprossachse verlaufen Leitungsbahnen, die zu Leitbündeln zusammenliegen. Es gibt zwei Arten von Leitungsbahnen, die du nicht verwechseln darfst: Die einen bringen Wasser und Mineralstoffe aus dem Boden nach oben. Die anderen verteilen den Zucker, den grüne Blätter hergestellt haben. Eine Karottenpflanze nimmt Wasser über ihre Wurzelhaare auf. Die Wasserleitungsbahnen bringen es zu den Blättern. Die Siebröhren können dort gebildete Zuckerlösung zur verdickten Speicherwurzel bringen.
Wurzelhaar
Ein Wurzelhaar ist eine Ausstülpung einer einzelnen Zelle der Wurzelhaut. Viele Wurzelhaare vergrößern gemeinsam die Oberfläche, über die Wasser und gelöste Mineralstoffe aufgenommen werden können.
Beispiel
- 1Vergleiche eine glatte Wurzeloberfläche mit einer gleich großen Oberfläche voller feiner Ausstülpungen.
- 2Die Ausstülpungen berühren mehr Boden.
- 3Wurzelhaare verbessern die Aufnahme also nicht durch besondere Kraft, sondern durch Oberflächenvergrößerung.
Wasserleitungsbahnen und Siebröhren
Wasserleitungsbahnen sind feine Röhren, die vor allem Wasser und gelöste Mineralstoffe von der Wurzel nach oben leiten. Siebröhren verteilen den in den Blättern gebildeten Zucker, in Wasser gelöst, an andere Pflanzenteile, zum Beispiel an eine Speicherwurzel oder eine Knolle. Fachleute nennen die beiden Leitungswege Xylem und Phloem.
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Warum sind viele Blätter flach und besitzen zahlreiche kleine Öffnungen? Ihr Bau unterstützt Lichtaufnahme, Fotosynthese und Gasaustausch. Bei der Fotosynthese nutzt die Pflanze Lichtenergie. Aus Wasser und Kohlenstoffdioxid stellt sie energiereiche Zucker her. Dabei wird Sauerstoff abgegeben. Im Inneren eines typischen Laubblatts liegen verschiedene Schichten: Außen liegt die Blatthaut; eine dünne Wachsschicht auf ihr schützt vor Wasserverlust. Unter der oberen Blatthaut liegen dicht gepackte, längliche Zellen mit vielen Blattgrünkörnern; dort findet die meiste Fotosynthese statt. Weiter unten liegen locker gebaute Zellen mit Lufträumen für den Gasaustausch. Spaltöffnungen ermöglichen den Austausch von Gasen und die Abgabe von Wasserdampf.
Wasser tritt flüssig über die Wurzel in die Pflanze ein. An den Blättern verdunstet ein Teil und tritt als Wasserdampf aus. Diese Wasserabgabe heißt Transpiration. Die Verdunstung erzeugt einen Sog in den Leitungsbahnen. Dieser Sog hilft dabei, weiteres Wasser aus der Wurzel durch die Wasserleitungsbahnen zu den Blättern zu ziehen. Transpiration hat zwei Seiten: Sie unterstützt den Wassertransport und kühlt das Blatt durch Verdunstung. Gleichzeitig verliert die Pflanze dabei Wasser. Deshalb müssen Spaltöffnungen regelbar sein.
Spaltöffnung
Eine Spaltöffnung ist eine regelbare Öffnung in der Blatthaut. Sie wird von zwei Schließzellen gebildet. Durch das Öffnen und Schließen beeinflusst die Pflanze Gasaustausch und Wasserabgabe.
Merke: Der Wasserweg lautet: Boden → Wurzelhaare → Wurzel → Wasserleitungsbahnen der Sprossachse → Blatt → Wasserdampf an den Spaltöffnungen.
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Wie kann aus einer Blüte ein Samen entstehen? Dafür müssen mehrere Schritte in der richtigen Reihenfolge stattfinden. Eine typische Blüte kann folgende Teile besitzen. Kelchblätter schützen besonders die Blütenknospe. Kronblätter können durch Farbe und Duft bestäubende Tiere anlocken. Staubblätter bestehen aus Staubfaden und Staubbeutel; im Staubbeutel liegen Pollenkörner. Das Fruchtblatt umfasst Narbe, Griffel und Fruchtknoten. Im Fruchtknoten liegt die Samenanlage. Der genaue Blütenbau unterscheidet sich zwischen Pflanzenarten. Nicht jede Blüte ist auffällig, und nicht jede Pflanze wird durch Tiere bestäubt. Bestäubung und Befruchtung sind daher nicht dasselbe. Nach der Bestäubung wächst aus dem Pollenkorn ein Pollenschlauch durch den Griffel zur Samenanlage. Erst dort kann bei der Befruchtung eine männliche Samenzelle mit einer Eizelle verschmelzen. Danach entwickelt sich die Samenanlage zum Samen; aus der Blüte kann eine Frucht entstehen.
Ein Grundorgan kann bei einer Pflanzenart stark umgewandelt sein, sodass es eine besondere Aufgabe erfüllt. Fachleute nennen eine solche Umwandlung Metamorphose. Ähnliches Aussehen bedeutet nicht automatisch gleicher Ursprung. Eine Kartoffelknolle ist ein umgewandelter Spross, eine verdickte Karotte dagegen eine umgewandelte Wurzel. Entscheidend ist, aus welchem Grundorgan die Spezialform hervorgegangen ist. Auch gewöhnliche Blätter zeigen Anpassungen: Sonnenblätter sind an lichtreichen Stellen meist kleiner und dicker. Schattenblätter sind an lichtarmen Stellen meist größer und dünner. Nadeln besitzen eine kleine Oberfläche und eine dicke Wachsschicht, wodurch die Verdunstung vermindert wird.
Bestäubung
Bei der Bestäubung gelangt Pollen von einem Staubblatt auf die Narbe eines Fruchtblatts. Der Transport kann beispielsweise durch Tiere oder Wind erfolgen.
Beispiel: Bestäubung an einer Blüte
- 1Pollen gelangt von einem Staubbeutel auf die Narbe einer passenden Blüte.
- 2Ein Pollenschlauch wächst durch den Griffel zur Samenanlage.
- 3Erst die Verschmelzung von Geschlechtszellen in der Samenanlage ist die Befruchtung.
| Spezialform | Grundorgan | Besondere Aufgabe |
|---|---|---|
| Speicherwurzel der Karotte | Wurzel | Stoffe speichern |
| Haftwurzel des Efeus | Wurzel | an Unterlagen haften |
| Kartoffelknolle | Spross | Stoffe speichern |
| verdickter Kakteenspross | Spross | Wasser speichern |
| Blattranke der Erbse | Blatt | Halt finden und klettern |
| Dorn der Robinie | Blatt | Fressfeinde abwehren |
| Fangblatt der Venusfliegenfalle | Blatt | kleine Tiere fangen und zusätzliche Nährstoffe aufnehmen |
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Alles auf einen Blick
Pflanzenorgane
Halt, Aufnahme und Speicherung
Tragen und Stofftransport
Fotosynthese, Gasaustausch und Transpiration
Bestäubung, Befruchtung und Samenbildung
Spezialformen für besondere Aufgaben
Verfolge Stoffe in einer Karottenpflanze
- 1Wurzelhaare nehmen Wasser und gelöste Mineralstoffe aus dem Boden auf.
- 2Die Wasserleitungsbahnen leiten sie durch die Sprossachse zu den Blättern.
- 3Die Blätter bilden mit Licht Zucker und geben einen Teil des Wassers als Dampf ab.
- 4Die Siebröhren können Zuckerlösung zur verdickten Speicherwurzel transportieren.
Fehler finden
Fehler in Zeile 4Richtig: Die Siebröhren verteilen den in den Blättern gebildeten Zucker als Zuckerlösung, auch hinab in die Rübe. Die Wasserleitungsbahnen leiten vor allem Wasser und Mineralstoffe nach oben.
Lückentext
Die nimmt Wasser aus dem Boden auf. In der Sprossachse leiten es die nach oben zu den Blättern. Zuckerlösung aus den Blättern erreicht Speicherorgane über die .