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1.05. Kork und Holz


bitte mitbringen

Rasierklingen
weißes Papier
Bleistift
Objektträger
Deckgläser
eine Kerze
Streichhölzer oder Feuerzeug
Pinzette

Sie finden am Arbeitsplatz oder uner dem Abzug:

Mikroskop
Glas mit Wasser
Pasteurpipetten
Phloroglucin - Salzsäure
Chlorzinkjodlösung
konz. HCl
Sudan Glycerin (0,1 g Sudan III gelöst in 50 ml 96% igem Alkohol, dazu 50 ml Glycerin)
Zweige und mazerierte Präparate von:

Pinus sylvestris (Alkoholpräparate)
Sambucus nigra

Flaschenkork



VORSICHT
In diesem Experiment wird mit gefährlichen Chemikalien umgegangen:

Zinkchlorid verursacht Verätzungen. Behälter trocken und dicht geschlossen halten. Bei Berührung mit der Haut sofort mit viel Wasser abwaschen.
Jod ist gesundheitsschädlich beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut. Dampf nicht einatmen. Berührung mit den Augen vermeiden.
Ethanol ist leichtentzündlich. Behälter dicht geschlossen halten. Von Zündquellen fernhalten - nicht rauchen.
Salzsäure reizt die Augen und die Haut. Sie darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. Bei Berührung mit der Haut sofort mit viel Wasser abwaschen.


Wir haben bereits am vergangenen Praktikumsnachmittag einige Details des Aufbaus eines Pflanzensprosses kennengelernt und uns dabei auf die Leitbündel - das Phloem (den Siebteil) und das Xylem (den Holzteil) - sowie auf das Kambium konzentriert. Durch Längsteilung der Zellen des Kambiums und durch Abgabe von Zellen in das Sproßinnere nimmt der Sproßumfang zu. Man spricht von sekundärem Dickenwachstum. Wesentlich ist hierbei die Bildung von verholzten Gefäßzellen.

Die im Frühjahr nach innen abgegebenen Gefäßzellen haben ein relativ großes Lumen, als Funktion der Jahreszeit nimmt das Lumen kontinuierlich ab, bis es im Herbst ein Minimum erreicht. Im Winter stagniert das Wachstum. Im kommenden Frühjahr werden wieder weitlumige Zellen gebildet. Die Folge davon ist die Ausbildung von Jahresringen. Nach außen werden vom Kambium ebenfalls Zellen abgegeben; allerdings kommt es dabei bei stets zunehmendem Umfang zu Spannungen (siehe Borkenbildung). Das Abschlußgewebe reißt auf. In diesen Fällen wird ein sekundäres Abschlußgewebe, das Periderm, gebildet.

Das Periderm entsteht durch Teilung des Korkkambiums oder Phellogens, welches periphär zum (primären) Kambium aus der Epidermis oder der darunterliegenden Zellschicht entsteht. Dieses Korkkambium gliedert durch fortgesetzte Teilungen Zellen nach außen ab. Sie bilden eine regelmäßig gebaute vielzellige Schicht, das Korkgewebe (Phellem).

An der Innenseite der Zellen des Korkgewebes werden Schichten aus Cutin, Suberin und Wachsen ausgeschieden; wasserundurchlässige Substanzen also, deren Ablagerung einen Abschluß der Protoplasten von der Außenwelt verursacht, und sie somit zum Absterben bringt. Unterbrochen wird die Korkschicht durch Gruppen locker gelagerter Zellen, die einen Gasaustausch zwischen Sproßinnerem und der Außenwelt ermöglichen. Diese Zellhaufen bezeichnet man als Lentizellen. Bei Sambucus nigra (Holunder), den wir heute untersuchen wollen, sind sie als längliche dunkle Flecken auf der Rindenoberfläche zu erkennen.

1665 verwendete der Engländer Robert HOOKE im Zusammenhang mit der Struktur von Kork zum ersten Male den Begriff Zelle. Diese Beobachtung wollen wir heute am Beispiel des Flaschenkorks nachvollziehen. (Robert-Hooke- Gedächtnis- Stunde).

Achten Sie auf die Regelmäßigkeiten im Aufbau.


Aufgabenstellung

1. Kork (Periderm und Lentizellen)

Sie erhalten 2 Zweigstücke von Sambucus nigra.

  1. jüngeres Zweigstück
  2. älteres Zweigstück, an dem Sie den Zuwachs der Phellemschicht erkennen sollen.

Fette, Wachse, Cutin und Suberin werden durch eine Sudan III - Glycerin Lösung spezifisch angefärbt. Geben Sie daher einen dünnen Querschnitt der peripheren Zone des Zweiges in einen Tropfen der Färbelösung auf den Objektträger. Erwärmen Sie das Präparat leicht in der Kerzenflamme (Aufkochen vermeiden). Stellen Sie einen Querschnitt durch eine Lentizelle her.

Zeichnen Sie die Struktur des Periderms bei einem jungen und bei einem alten Sproß. Achten Sie auf die Dicke der Zellwände. Welche der Zellen erscheinen im Präparat gefärbt?

Das Gewebe zwischen Phelloderm und dem geschlossenen Leitbündelzylinder, ein Teil des Rindengewebes, ist das Plattenkollenchymgewebe.

Wodurch unterscheiden sich diese Zellen von allen anderen in Ihrem Präparat?
Wie sind die Zellen der Korkschicht angeordnet?
Was können Sie aus der Anordnung über die Bildung dieser Schicht aussagen?

2. Holz

Wir haben Holzstücke (Pinus sylvestris) einige Tage vor Praktikumsbeginn in ein Alkohol - Glycerin - Gemisch (1 : 1) gelegt, weil durch diese Behandlung das Holz besser schneidbar wird. Ferner haben wir Holz (geschnittene kleine Stücke) mit Kaliumchlorat und konzentrierter Salpetersäure (1 : 1 v / v) mazeriert. Wir haben das Präparat (unter dem Abzug) erwärmt, bis eine starke Gasentwicklung auftrat. Zur Vervollständigung der Reaktion gaben wir zusätzlich etwas Salpetersäure hinzu. Anschließend wurde das Präparat (nach dem Abkühlen) mit Wasser gewaschen und in 96%igen Alkohol überführt.

Zerzupfen Sie in einem Tropfen Wasser etwas von dem mazerierten Holz. Betrachten Sie Ihr Präparat bei 100facher Vergrößerung. Durch die Mazeration wurden die Mittellamellen zerstört, während die Cellulosewände nicht angegriffen wurden. Das Verfahren erlaubt uns somit, den Zellverband in die Einzelzellen zu zerlegen, die wir nunmehr isoliert untersuchen können. Im Fichtenholz findet man nur 2 Zelltypen. Uns sollen an dieser Stelle in erster Linie die Tracheiden interessieren. Zeichnen Sie einige der Zellen. Versuchen Sie durch Vergleiche der Lumina untereinander zu entscheiden, zu welcher Jahreszeit die Zellen gebildet wurden. Betrachten Sie die Zellwände sehr genau. Sie sind durchbrochen. Diese Durchlässe nennt man Hoftüpfel.

Wie sind diese aufgebaut?
Welche Aufgabe würden Sie ihnen zuordnen?
Stellen Sie einen Querschnitt, einen Längsschnitt und einen Tangentialschnitt durch das nichtmazerierte Holz her.
Können Sie die Jahresringgrenzen erkennen?
Stellen Sie eine möglichst genaue Skizze eines Querschnittes und Längsschnitts her.

Grenze zwischen den Jahresringen. In radialer Richtung verlaufen Markstrahlen. Sie bestehen aus plasmareichen Parenchymzellen und abgestorbenen Quertracheiden und dienen einer Versorgung des Stamms in vertikaler Richtung. Alle Zellen sind durch Hoftüpfel untereinander verbunden. Bei einem Tangentialschnitt können Sie die Struktur der Tracheiden so sehen, wie Sie es bereits aus dem Mazerationspräparat her kennen. Sie können spitz auslaufende Zellen erkennen. Ferner erkennen Sie die quergeschnittenen Markstrahlen. Achten Sie auf die Hoftüpfel.

Färben Sie Ihr Präparat mit Phloroglucin - Salzsäure an. Welche Zellen färben sich, welche nicht ? Färben Sie ein weiteres Präparat mit Chlorzinkjod an. Cellulose wird hierdurch blau gefärbt. Enthält eine Celluloseschicht jedoch auch Pektin, die Substanz, aus der die Mittellamelle besteht, so erhält man eine rötlichviolette Färbung.



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