Exkretbehälter: Ölräume, Harzkanäle, Milchröhren
Wie Pflanzen ätherische Öle, Harze und Milchsaft in schizogenen und lysigenen Behältern, in Ölzellen und in Milchröhren speichern und woran man diese Typen erkennt.
Das Wichtigste in Kürze
- Exkretionsgewebe lagern Exkrete bzw. Sekrete ab. Dazu zählen Drüsenschuppen, Öl- und Harzgänge, Ölbehälter, Milchröhren und Kristallzellen, nicht aber Absorptionsgewebe.
- Schizogene Behälter entstehen durch Auseinanderweichen intakter Zellen, liegen interzellulär und sind von einem öl- oder harzbildenden Drüsenepithel ausgekleidet, so die Harzkanäle der Pinaceae.
- Lysigene Behälter entstehen durch Auflösung benachbarter Zellen und haben kein intaktes Epithel. Sie sind typisch für Rutaceae und Myrtaceae, etwa in der Citrus-Fruchtschale.
- Ölidioblasten sind einzellige Exkretbehälter mit intrazellulärem Öl, typisch für Zingiberaceae wie Curcuma zanthorrhiza.
- Ungegliederte Milchröhren sind eine einzige polyenergide, verzweigte Zelle (Apocynaceae). Gegliederte Milchröhren entstehen durch Zellfusion unter Auflösung der Querwände (Taraxacum, Papaveraceae).
Worum es geht
Ätherische Öle, Harze und Milchsaft lagern Pflanzen in eigenen Speicherstrukturen ab. Deren Bau und Entstehung sind typisch für bestimmte Familien und helfen beim mikroskopischen Erkennen von Drogen, etwa bei Fenchel, Kurkuma oder Orangenschale.
Exkretionsgewebe im Überblick
Viele Stoffwechselprodukte scheiden Pflanzen nicht aus. Sie lagern sie im eigenen Körper ab. Diese Aufgabe übernimmt das Exkretionsgewebe. Man unterscheidet grob Exkrete, also Endprodukte ohne weitere Verwendung, und Sekrete, die eine Funktion erfüllen, etwa Fraßschutz oder Wundverschluss. Bei Ölen, Harzen und Milchsaft ist die Grenze fließend.
Zu den Exkretionsgeweben gehören:
- Drüsenhaare und Drüsenschuppen an der Oberfläche (eigene Einheit zu Drüsenhaaren)
- Ölgänge und Harzgänge im Inneren
- Ölbehälter und Ölzellen
- Milchröhren
- Kristallzellen, in denen Exkrete wie Calciumoxalat abgelagert werden
Anders als Absorptionsgewebe wie die Rhizodermis nehmen diese Strukturen nichts auf. Sie sammeln Stoffe an oder geben sie ab. Das gilt für das Milchröhrennetz des Kautschukbaums Hevea, für die Drüsenzellen der Kiefern-Harzkanäle und für die Salz- und Harzdrüsen der Tamariske. Innere Exkretbehälter ordnet man nach ihrer Entstehung. Sie bestimmt auch ihr Bild im Mikroskop.
Schizogene Exkretbehälter
Schizogen (griech. schizein, spalten) entsteht ein Behälter, wenn benachbarte Zellen auseinanderweichen. Ihre Mittellamelle löst sich, und es öffnet sich ein Interzellularraum. Die Zellen bleiben dabei lebendig und intakt. Der Behälter liegt also interzellulär und geht auf viele Zellen zurück.
Die Zellen rund um den Hohlraum bilden das Drüsenepithel. Sie synthetisieren ätherisches Öl oder Harz und geben es in den Hohlraum ab. Man kann sich das wie einen Ring von Arbeiterinnen um ein gemeinsames Lager vorstellen. Weil der Behälter aus mehreren Zellen besteht, ist er kein Idioblast.
Im Querschnitt erkennen
In einem Blatt- oder Stängelquerschnitt verraten drei Merkmale einen schizogenen Ölbehälter:
- runder bis ovaler, scharf begrenzter Hohlraum
- glatter Rand ohne Zelltrümmer
- geschlossener Ring aus kleinen, plasmareichen Epithelzellen
Lang gestreckte schizogene Behälter heißen Gänge oder Kanäle. Ein Beispiel sind die Ölstriemen der Apiaceae.
Harzkanäle der Pinaceae
Ein Harzkanal ist ein langer schizogener Gang, der Harz führt. Er ist typisch für Nadelgehölze. Bei den Pinaceae durchziehen Harzkanäle etwa das Holz von Pinus. Ihr Epithel bildet das Harz, aus dem Terpentin gewonnen wird. Die Kanäle entstehen schizogen, das Epithel bleibt also erhalten.
Lysigene Exkretbehälter
Lysigen (griech. lysis, Auflösung) entsteht ein Behälter, wenn eine Gruppe benachbarter Zellen Öl einlagert und sich dann auflöst. Die Zellwände zerfallen. Inhalt und Öl fließen zu einem Hohlraum zusammen. Ein intaktes Drüsenepithel gibt es danach nicht, am Rand liegen nur zerdrückte Zellreste.
Auch dieser Behälter geht auf mehrere Zellen zurück. Er ist deshalb kein Idioblast und kein intrazellulärer Speicher. Das Öl liegt in einem Raum, den keine einzelne Zelle mehr umschließt.
Schizogen heißt spalten: Das Epithel bleibt, der Rand ist glatt. Lysigen heißt lösen: Das Epithel verschwindet, der Rand ist zerfranst.
Vorkommen
Lysigene Ölbehälter sind typisch für Rutaceae und Myrtaceae. Sie kommen auch in Blattdrogen vor, etwa im Eucalyptusblatt. Gegen das Licht erscheinen solche Behälter als durchscheinende Punkte.
Ölbehälter der Citrus-Fruchtschale
Die Schale von Citrus-Früchten trägt im äußeren, farbigen Teil (Flavedo) zahlreiche kugelige Ölbehälter. Sie entstehen unter Lyse von Zellen. In der reifen Schale kleidet sie kein sezernierendes Epithel mehr aus. Rutaceae speichern ihr Öl also im Gewebeinneren, anders als Lamiaceae, die es in Drüsenschuppen sammeln. Beim Schälen einer Orange platzen diese Behälter und setzen das Öl als feinen Sprühnebel frei.
Ölidioblasten
Ein Exkretbehälter kann auch aus einer einzigen Zelle bestehen. Eine Zelle, die sich deutlich von ihren Nachbarn unterscheidet, heißt Idioblast. Ein Ölidioblast (Ölzelle) speichert ätherisches Öl intrazellulär. Er ist also eine Zelle und kein von Epithel ausgekleideter Hohlraum.
Typisch sind Ölzellen für die Zingiberaceae. Im Rhizom von Curcuma zanthorrhiza (Curcumae zanthorrhizae rhizoma) liegen sie einzeln verstreut im Parenchym. Schizogene Behälter fehlen in den Wurzelstöcken dieser Familie. Auch die Lauraceae speichern ihr Öl in Ölidioblasten.
Wird im Examen gerne gefragt: Zingiberaceae wie Curcuma zanthorrhiza speichern ätherisches Öl in einzelnen Ölzellen, also in Idioblasten. Achte auf die Abgrenzung zu Drogen mit mehrzelligen Behältern oder Drüsenschuppen, wie sie die Tabelle zeigt.
Wo das Öl jeweils liegt, zeigt der Vergleich wichtiger Drogen:
| Droge (Familie) | Speicherort des ätherischen Öls |
|---|---|
| Curcuma-Rhizom (Zingiberaceae) | Ölidioblasten |
| Fenchelfrucht (Apiaceae) | schizogene Ölstriemen |
| Johanniskraut (Hypericaceae) | schizogene Exkretbehälter |
| Citrus-Fruchtschale (Rutaceae) | lysigene Ölbehälter |
| Lamiaceenblatt | Drüsenschuppen, im Mesophyll in der Regel keine Ölzellen |
Milchröhren
Milchröhren führen Milchsaft (Latex), eine meist weiße Emulsion. Anders als Öl- und Harzbehälter sind sie keine Interzellularräume, sondern lebende Zellen. Zwei Bautypen unterscheiden sich in ihrer Entstehung.
Eine einzige Zelle wächst extrem in die Länge und verzweigt sich. Ihre Kerne teilen sich ohne Zellteilung, die Zelle wird polyenergid (vielkernig). Beispiel: Apocynaceae.
Eine Reihe von Zellen fusioniert, indem sich die Querwände auflösen. Seitliche Verbindungen knüpfen oft ein Netz. Beispiele: Taraxacum officinale, Papaver somniferum, Hevea.
Eine ungegliederte Milchröhre kann sich weit durch die Pflanze ziehen. Trotzdem bleibt sie eine einzige Zelle und gilt damit als Idioblast.
Beide Typen entstehen nicht schizogen. Auch die gegliederte Milchröhre ist kein Raum zwischen Zellen, sondern ein Verband verschmolzener Zellen. Bei den Papaveraceae bilden sie ein ausgeprägtes Geflecht, das bis in die Früchte reicht. Deshalb tritt beim Anritzen der unreifen Mohnkapsel Latex aus. Auch beim Löwenzahn und anderen Asteraceae der Unterfamilie Cichorioideae bestehen die Milchröhren aus polyenergiden Zellen.
Quiz
Aussage 1
Kristallzellen, in denen Pflanzen Exkrete ablagern, werden zu den Exkretionsgeweben gezählt.
Neben Drüsenschuppen, Öl- und Harzgängen und Milchröhren gehören auch Kristallzellen zu den Exkretionsgeweben.
Aussage 2
Die Harzkanäle im Holz von Pinus entstehen durch Auflösung von Zellen und sind daher lysigene Exkretbehälter.
Die Harzkanäle der Pinaceae entstehen schizogen durch Auseinanderweichen von Zellen und sind von einem intakten, harzbildenden Epithel ausgekleidet.
Aussage 3
Die Ölbehälter in der Schale reifer Citrus-Früchte besitzen kein intaktes sezernierendes Epithel.
Sie entstehen unter Lyse von Zellen, am Rand bleiben nur Zellreste.
Aussage 4
Im Rhizom von Curcuma zanthorrhiza liegt das ätherische Öl in einzelnen Ölzellen, also in Idioblasten.
Zingiberaceae speichern ätherisches Öl intrazellulär in Ölidioblasten, schizogene Behälter fehlen im Rhizom.
Aussage 5
Ungegliederte Milchröhren entstehen, indem eine Zellreihe unter Auflösung der Querwände verschmilzt.
Das beschreibt die gegliederte Milchröhre. Eine ungegliederte Milchröhre ist eine einzige, verzweigte, polyenergide Zelle.
Aussage 6
Fenchelfrüchte speichern ihr ätherisches Öl in Ölidioblasten.
Fenchel besitzt keine Ölidioblasten. Das Öl liegt in schizogenen Ölstriemen.
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