Pflanzliche Epidermis: Ablagerungen, Zelltypen & Sekretionsmechanismen

Epidermale Ablagerungen und Zelltypen

Kristalline und mineralische Ablagerungen in der Epidermis

In den Epidermiszellen können **Salzablagerungen als Kristalle** beobachtet werden. Diese Ablagerungen finden sich sowohl auf der Oberfläche der Kutikula als auch in deren Innerem, sogar innerhalb derselben Zellwand. In vielen Pflanzen ist die Zellwand stark mineralisiert, wobei Salzablagerungen oft mit Kieselsäure verbunden sind. Diese Salze sind gleichmäßig zwischen Zellulose und Kutin verteilt. Die Mineralisierung mit Calciumcarbonat ist gröber als die mit Siliziumdioxid und hat ein körniges Aussehen. Sie befindet sich normalerweise auf der Oberfläche und erreicht manchmal eine beträchtliche Dicke, wie bei einigen kalkhaltigen Pflanzen.

In einigen Epidermiszellen der Blätter von Urticaceae und Moraceae gibt es eine eigenartige Ablagerung von Calciumcarbonat. Dabei handelt es sich um kugelförmige, verkalkte Konkretionen, die in Clustern, sogenannten **Zystolithen**, gruppiert sind. Sie befinden sich in einer Epidermiszelle, die größer ist als die umgebenden Zellen, und hängen an einem oberflächlichen Zellulosefaden, der die Kalkablagerungen trägt. Eine weitere Mineralisierung erfolgt durch Calciumoxalat, das teilweise die Zellwand ausfüllt und manchmal holzartige Kristallite in der Dicke der Wand bildet. In anderen Epidermiszellen können auch andere Arten von Ablagerungen, wie Harze und Öle, gefunden werden. In einigen Pflanzengruppen entwickeln sich zudem schleimige Epidermiszellwände.

Buliforme Zellen: Struktur und Funktion

Die **buliformen Zellen** finden sich in der Epidermis der Blätter von Gräsern und anderen Monokotyledonen. Sie zeichnen sich durch eine große Vakuole mit hohem Wassergehalt aus. Sie sind viel höher als die anderen Epidermiszellen und enthalten keine Chloroplasten. Ihre Wand ist dünn und besteht nur aus einer Primärwand, die auf der äußeren Oberfläche von einer Kutikula bedeckt ist. Generell sind sie bei Gräsern in Bändern parallel zu den Blattadern verteilt und bilden Vertiefungen in den Intervenalbereichen.

Kork- und Kieselsäurezellen

Die **Kieselsäurezellen** sind charakteristisch. Sie enthalten Siliziumdioxidkörper, die kreisförmig, elliptisch, keulenförmig oder sattelförmig sein können. Diese Körper sind von einer Membran umgeben, was darauf hindeutet, dass sie sich innerhalb einer Vakuole befinden. Neben jeder Kieselsäurezelle befindet sich eine **Korkzelle**, deren Zellwand mit Suberin imprägniert ist und deren Vakuole oft Reservestoffe enthält.

Sekretionsmechanismen pflanzlicher Trichome

Die Sekretionswege nach außen lassen sich in drei Hauptkategorien einteilen:

• Sekretfreisetzung durch Kanäle und Poren

  Die Sekretion muss zunächst die Plasmamembran und dann die Zellwand passieren. Ähnlich wie bei tierischen Drüsen diffundieren einige Sekrete (hauptsächlich sehr kleine Ionen, Moleküle und Lipide) passiv durch die Plasmamembran, angetrieben durch den in der Zelle aufgebauten Druck. Andere Sekrete (hauptsächlich Proteine, Glykoproteine und Polysaccharide) werden in Vesikeln vom Golgi-Apparat zur Plasmamembran transportiert und durch Fusion freigesetzt. Nachdem das Sekret die Zellwand passiert hat, wird es durch Kanäle oder Poren, die die Kutikula durchqueren, extrudiert. Diese Freisetzung wird bei aktiven Hydathoden, einigen Arten von Kolleteren, Schleimdrüsen und Osmophoren beobachtet.

• Sekretfreisetzung durch Kutikularuptur

  Das Sekret wird wie im vorherigen Fall gebildet und transportiert, aber sobald es die Zellwand überquert hat, wird es zwischen dieser und der Kutikula gespeichert, wodurch sich die Kutikula ablöst und unter Druck gesetzt wird. Schon eine leichte Berührung oder Wärme kann dazu führen, dass die Kutikula reißt und der Inhalt freigesetzt wird. Dies ist bei Nektarien, einigen Schleimdrüsen und Kolleteren zu beobachten, die nicht zur vorherigen Gruppe gehören.

• Sekretfreisetzung durch Zelltod

  Andere Sekrete werden nur durch den Tod der Zellen freigesetzt, die sie enthalten. Dieser Mechanismus wird bei einigen ölsezernierenden Drüsen beobachtet, deren Zytoplasma eine fortschreitende Degeneration durchläuft, die zunächst dicht ist und dann flüssig wird. Bei vesikulären Haaren, die Salz absondern, wird es freigesetzt, wenn das Blatt altert und die sezernierenden Zellen austrocknen.