In diesem Artikel
1. Spaltöffnungen
Bäume zählen zu den Primärproduzenten in einem Ökosystem und müssen dafür Photosynthese betreiben. Für die Photosynthese wird Kohlendioxid benötigt. Spaltöffnungen sind am Gasaustausch beteiligt (Sauerstoff und Kohlendioxid) und ermöglichen die Diffusion von Wasserdampf. Sie befinden sich in der Epidermis von Blättern, Stängeln und einigen weiteren Pflanzenteilen – ausgenommen die Wurzeln.
Spaltöffnungen können sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite von Blättern vorkommen. In der Regel bleiben Spaltöffnungen ohne Licht geschlossen. Tagsüber hingegen sind die Spaltöffnungen geöffnet.
1.1 Aufbau der Spaltöffnungen
Epidermiszellen:
Epidermiszellen sind unregelmäßig geformte Zellen und bilden die äußerste Schicht der Pflanze. Sie gehören zum Abschlussgewebe (Dermalgewebe) der Pflanze. Ihre Hauptfunktion ist es, der Pflanze mechanischen Halt zu geben. Pflanzen, die oberirdisch wachsen, besitzen Cutin. Um eine übermäßige Verdunstung von Wasser zu verhindern, liegen die Zellen dicht beieinander und bilden eine wachsartige Cuticula-Schicht, die von den Zellen abgesondert wird.
Schließzellen (Guard Cells):
Schließzellen sind bohnen- bzw. nierenförmig und können auch hantelförmig sein. Da Spaltöffnungen dem Gasaustausch dienen, gibt es einen Mechanismus zum Öffnen und Schließen. Die Schließzellen steuern diesen Mechanismus. Sie regulieren außerdem die Transpirationsrate, um übermäßigen Wasserverlust zu vermeiden. Schließzellen bestehen aus zwei Zellen, die die Öffnung der Spaltöffnung begrenzen. Im Vergleich zur äußeren Zellwand ist die innere Zellwand der Schließzellen in der Regel dicker.
Spaltöffnung (Porus): Spaltöffnungen sind winzige Öffnungen unterhalb der Blattoberfläche. Sie ermöglichen den Gasaustausch von Sauerstoff und Kohlendioxid. Außerdem helfen sie, bei trockenem Wetter Wasserverlust zu begrenzen.
Nebenzellen (Subsidiary Cells): Nebenzellen liegen neben den Schließzellen in den Blattspaltöffnungen. Sie entstehen hauptsächlich aus benachbarten Mutterzellen; in manchen Fällen können sie sich auch unabhängig bilden. Ihre Hauptfunktion ist es, die Bewegung der Schließzellen mechanisch zu unterstützen. Darüber hinaus können sie als Speicher für Wasser und Ionen dienen.
Quelle: EdrawMax Online
1.2 Die Funktionen der Spaltöffnungen
Die wichtigsten Funktionen der Spaltöffnungen sind:
Gasaustausch:
Spaltöffnungen ermöglichen den Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid mit der Atmosphäre. Bei Licht öffnen sich die Spaltöffnungen. Wenn Photosynthese stattfindet, steigt die Konzentration von Kohlenhydraten, und Wasser wird aufgenommen. Dadurch schwellen die Schließzellen an; der Wassereinstrom öffnet die Spaltöffnungen. Nachts sinkt der osmotische Druck der Schließzellen, und Wasser wandert in benachbarte Epidermiszellen mit höher konzentriertem Zellsaft. Dadurch schrumpfen die Schließzellen und die Spaltöffnungen schließen sich.
Wasserverdunstung:
Spaltöffnungen sind an der Transpiration beteiligt. Wasser verdunstet von der Blattoberfläche in Form von Wasserdampf. Das hilft, das Wasserhaushaltsgleichgewicht der Pflanze zu regulieren. Bei dikotylen Blättern befinden sich in der Regel mehr Spaltöffnungen auf der Unterseite als auf der Oberseite. Daher findet ein großer Teil der Transpiration an der Unterseite der Blätter statt.
Wasserhaushalt:
Spaltöffnungen tragen außerdem dazu bei, den Wasserhaushalt der Pflanze aufrechtzuerhalten. Abhängig von den klimatischen Bedingungen steuern sie das Öffnen und Schließen der Spaltöffnungen und beugen so einem Welken der Pflanze bei extrem trockenem oder sehr feuchtem Wetter vor.
2. So zeichnen Sie ein Spaltöffnungsdiagramm
Mit einem Spaltöffnungsdiagramm können Lernende die Funktion des gesamten Spaltöffnungsapparats und der beteiligten Zellen besser verstehen. Außerdem lassen sich dadurch Zusammenhänge zu Photosynthese und Transpiration leichter nachvollziehen.
2.1 So erstellen Sie ein Spaltöffnungsdiagramm als Skizze
Sie können ein Spaltöffnungsdiagramm von Hand zeichnen. Der Prozess ist jedoch langwierig und anspruchsvoll. Folgen Sie diesen Schritten, um ein Spaltöffnungsdiagramm per Hand zu erstellen:
Schritt 1: Zeichnen Sie zwei bohnenförmige Formen, die sich gegenüberliegen, sodass die konkaven Seiten innen liegen. Diese Bohnenformen stellen die Schließzellen der Spaltöffnungen dar. Zeichnen Sie nun kleine Kreise auf die konvexe Seite der Bohnenformen.
Schritt 2: Zeichnen Sie anschließend die konkaven Seiten als Doppellinie und schattieren Sie diese Bereiche.
Schritt 3: Zeichnen Sie außen an den Bohnenformen blütenblattähnliche, rechteckige Strukturen. Das sind die Nebenzellen.
Schritt 4: Der leere Bereich in der Mitte, der von den Schließzellen umgeben ist, ist die Spaltöffnung (Porus).
2.2 So erstellen Sie ein Spaltöffnungsdiagramm online
Das Zeichnen ist zeitaufwendig – und nicht immer gelingt ein hochwertiges Spaltöffnungsdiagramm für Projekte oder Unterricht. Um diesen Aufwand zu vermeiden, können Sie das Tool EdrawMax Online verwenden. Es ist benutzerfreundlich und kann auch ohne Vorerfahrung genutzt werden. Hier sind einige einfache Schritte, mit denen Sie in EdrawMax Online ein Spaltöffnungsdiagramm erstellen:
Schritt 1: Öffnen Sie das Tool EdrawMax Online. Es ist benutzerfreundlich, sodass Sie komfortabel damit arbeiten können. Klicken Sie auf Neu und suchen Sie den Bereich Wissenschaft und Bildung. In diesem Bereich finden Sie verschiedene Diagramme aus Wissenschaft und Bildung, die Sie für Unterricht und Lernmaterial nutzen können.
Schritt 2: Im Bereich Wissenschaft und Bildung finden Sie die Option Biologie. Suchen Sie dort nach dem Spaltöffnungsdiagramm und passen Sie die Vorlage nach Ihren Anforderungen an. So können Sie ein hochwertiges Bild erstellen.
Schritt 3: Nachdem Sie die benötigte Vorlage ausgewählt haben, bearbeiten Sie sie nach Ihren Wünschen. Das Tool bietet unkomplizierte Optionen zur Bearbeitung Ihrer Diagramme. So können Sie die Elemente entsprechend Ihrer Anforderungen anpassen und ein hochwertiges Spaltöffnungs-Bild erstellen.
Schritt 4: Sobald Sie Ihr Spaltöffnungsdiagramm fertiggestellt haben, können Sie es in verschiedenen Formaten speichern und exportieren, um es für Projekte, Unterricht oder Abschlussarbeiten zu verwenden.
3. Klassifikation der Spaltöffnungen
Basierend auf der Form der Schließzellen, ihrer Ausprägung sowie der Anordnung der Nebenzellen lassen sich Spaltöffnungen in fünf Typen einteilen:
Anomozytische Spaltöffnungen:
Dieser Typ ist in Epidermiszellen eingebettet. Die Schließzellen sind von Epidermiszellen gleicher Form und Größe umgeben. Die Anzahl der umliegenden Zellen ist nicht festgelegt. Dieser Typ ist unter anderem bei Boraginaceae, Cucurbitaceae usw. zu beobachten.
Anisozytische Spaltöffnungen:
Bei diesem Typ sind die Schließzellen von drei Nebenzellen umgeben. Eine dieser drei Zellen ist im Vergleich zu den beiden anderen kleiner. Solanaceae und Brassicaceae zeigen diesen Typ.
Diazytische Spaltöffnungen:
Diazytische Spaltöffnungen besitzen zwei Nebenzellen, die senkrecht zu den Schließzellen angeordnet sind. Dieser Typ ist beispielsweise bei Acanthaceae und Caryophyllaceae zu finden.
Parazytische Spaltöffnungen:
Hier liegen zwei Nebenzellen parallel zu den Schließzellen und zur Spaltöffnung. Dieser Typ kommt u. a. bei Rubiaceae, Fabaceae usw. vor.
Gräser-Spaltöffnungen:
Die Schließzellen dieser Spaltöffnungen sind hantelförmig und liegen parallel zu den Nebenzellen. Die Schließzellen sind in der Mitte schmal, während die Enden angeschwollen sind.
4. Fazit
Lernende können die Funktion der Spaltöffnungen kennenlernen, um den Gasaustausch in Pflanzen besser zu verstehen. Um die beteiligten Zellen gründlich zu erarbeiten, ist ein Spaltöffnungsdiagramm sehr hilfreich. Ein Spaltöffnungsdiagramm per Hand zu erstellen ist komplex, und nicht immer gelingt ein gutes Ergebnis. Mit dem Tool EdrawMax Online können Sie ohne großen Aufwand ein hochwertiges Spaltöffnungsdiagramm erstellen.
Zusammenfassend ist EdrawMax Online ein Diagramm-Tool für den schnellen Einstieg, mit dem Sie ein Spaltöffnungsdiagramm sowie insgesamt 280 Diagrammtypen einfacher erstellen können. Außerdem enthält es zahlreiche integrierte Vorlagen, die Sie kostenlos nutzen können, oder Sie teilen Ihre Naturwissenschafts-Diagramme mit anderen in unserer Vorlagen-Community.
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