Hauptunterschied – Tracheiden vs. Gefäße

Tracheiden und Gefäße sind zwei Arten von leitenden Elementen, die im Xylem von Pflanzen vorkommen. Sowohl Tracheiden als auch Gefäße sind an der mechanischen Unterstützung der Pflanze beteiligt. Diese beiden leitenden Elemente bestehen aus röhrenförmigen Strukturen. Die Hauptunterschied zwischen Tracheiden und Gefäßen ist das Tracheiden sind schmal und weniger effizient in der Wasserleitung, während Gefäße breit und hocheffizient in der Wasserleitung sind. Tracheiden sind die wichtigsten leitenden Elemente in Farnen und Gymnospermen. Im Gegensatz dazu sind Gefäße die wichtigsten leitenden Elemente in Angiospermen. Die anderen beiden zellulären Bestandteile des Xylems sind Xylemfasern und Xylemparenchym.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was sind Tracheiden? – Definition, Eigenschaften, Funktion 2. Was sind Schiffe? – Definition, Eigenschaften, Funktion 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Tracheiden und Gefäßen? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Tracheiden und Gefäßen? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Angiospermen, Farne, Gymnospermen, Lignin, Perforationsplatte, Gruben, Tracheiden, Gefäße, Wasserleitung, Xylem

Was sind Tracheiden?

Tracheiden sind eines der beiden leitenden Elemente im Xylem der Angiospermen. Tracheiden sind auch in Farnen und Gymnospermen als ihr wichtigstes Leitelement vorhanden. Angiospermen haben sowohl Gefäße als auch Tracheiden; daher sind Tracheiden nur sekundäre Leitungselemente in Angiospermen.

Abbildung 1: Tracheid der Eiche

Tracheiden bestehen aus einer einzelnen Zelle mit spitzen Enden. Der Durchmesser der Tracheiden beträgt etwa 30 µm. Während der sekundären Zellwandverdickung werden die Tracheiden stark verholzt und bilden einen polygonalen Querschnitt. Nur die Bereiche der Gruben sind nicht verholzt. Nach der Verholzung werden Tracheiden zu toten Zellen. Ihr Protoplast wird mit der Reifung leer. Neben der Wasserleitung sind Tracheiden in der Lage, Pflanzen mechanische Festigkeit zu verleihen. Sie verleihen Weichholzpflanzen mechanische Festigkeit. Aufgrund des hohen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses können Tracheiden Wasser gegen die Schwerkraft halten. Eine Tracheide von Eiche ist in Abbildung 1 dargestellt.

Was sind Schiffe?

Gefäße sind die andere Art von leitenden Elementen, die nur in Angiospermen vorkommen. Gefäße enthalten bei der Reife kein Protoplasma, und die sekundäre Zellwandverdickung durch Verholzung erzeugt eine tote, röhrenförmige Zelle für die Wasserleitung. Diese verholzten Gefäße sind auch daran beteiligt, Pflanzen mechanische Festigkeit zu verleihen. Holz besteht hauptsächlich aus Gefäßen.

Abbildung 2: Gefäße aus Eiche

Gefäße sind kürzere Zellen mit einem breiteren Lumen als Tracheiden. Aufgrund des vergrößerten Durchmessers leiten Gefäße Wasser effizienter als Tracheiden. Darüber hinaus sind die Gefäße Ende an Ende angeordnet und bilden ein Rohr. Die Enden der Gefäße bestehen aus Perforationsplatten. Einige Perforationsplatten bestehen aus einer einzigen Öffnung. Einige können aus mehreren länglichen Öffnungen bestehen. Eine andere Art von Perforationsplatten kann aus mehreren runden Öffnungen oder netzartigen Öffnungen bestehen. Das Vorhandensein einer Perforationsplatte erhöht die Effizienz der Wasserleitung. Die Gefäßelemente aus Eiche sind in Abbildung 2 dargestellt.

Ähnlichkeiten zwischen Tracheiden und Gefäßen

Unterschied zwischen Tracheiden und Gefäßen

Definition

Tracheiden: Tracheiden sind röhrenförmige Zellen im Xylem von Gefäßpflanzen, die an der Wasserleitung von den Wurzeln zu den Blättern beteiligt sind.

Schiffe: Gefäße sind längliche tote Zellen im Xylem von Blütenpflanzen, die aus perforierten Zellwänden bestehen, durch die das Wasser fließt.

Gefunden in

Tracheiden: Tracheiden kommen in allen Gefäßpflanzen vor.

Schiffe: Gefäße sind nur in Angiospermen vorhanden.

Entstehung

Tracheiden: Tracheiden stammen aus einer einzigen Zelle.

Schiffe: Gefäße entstehen aus einer Längsreihe von Zellen. Daher produzieren sie Endlosrohre.

Durchmesser des Lumens

Tracheiden: Die Tracheiden enthalten ein schmales Lumen.

Schiffe: Gefäße enthalten ein breites Lumen.

Gruben

Tracheiden: Tracheiden bestehen aus einer geringeren Anzahl von großen Gruben.

Schiffe: Gefäße enthält eine große Anzahl kleiner Gruben.

Perforierte/unperforierte Zellen

Tracheiden: Tracheiden sind undurchlässige Zellen.

Schiffe: Gefäße sind perforierte Zellen.

Effizienz der Wasserleitung

Tracheiden: Tracheiden sind bei der Wasserleitung ineffizient, da sie undurchlässige Zellen sind.

Schiffe: Gefäße sind effizient in der Wasserleitung.

Zellwandstärke

Tracheiden: Tracheiden enthalten dünne Zellwände.

Schiffe: Gefäße enthalten stark verdickte Zellwände.

Kreuzung

Tracheiden: Tracheiden enthalten polygonale Querschnitte.

Schiffe: Gefäße enthalten kreisförmige Querschnitte.

Durchschnittliche Länge

Tracheiden: Tracheiden sind kürzere Zellen (etwa 1 mm lang).

Schiffe: Gefäße sind längere Zellen (ca. 10 cm lang).

Endet

Tracheiden: Tracheiden enthalten sich verjüngende Endwände.

Schiffe: Gefäße enthalten diagonale oder quer verlaufende Stirnwände.

End-to-End-Verbindung

Tracheiden: Tracheiden sind seitlich verbunden.

Schiffe: Gefäße sind von Ende zu Ende verbunden.

Verhältnis von Oberfläche zu Volumen

Tracheiden: Tracheiden haben ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen.

Schiffe: Gefäße haben ein niedriges Verhältnis von Oberfläche zu Volumen.

Prävention von Luftembolie

Tracheiden: Tracheiden verhindern durch ihre hohe Adhäsionskraft im engen Tubus eine Luftembolie.

Schiffe: Gefäße verhindern nicht die Luftembolie.

Abschluss

Tracheiden und Gefäße sind die beiden wasserleitenden Elemente des Xylems. Tracheiden sind das Hauptleitelement in Farnen und Gymnospermen. Gefäße sind nur in Angiospermen vorhanden. Der Durchmesser von Tracheiden ist geringer als der von Gefäßen. Außerdem bestehen Gefäße aus Perforationsplatten an den Enden der Zellen. Daher ist die Effizienz der Wasserleitung in Gefäßen höher als in Tracheiden. Sowohl Tracheiden als auch Gefäße sind daran beteiligt, den Pflanzen mechanische Festigkeit zu verleihen. Der Hauptunterschied zwischen Tracheiden und Gefäßen ist ihr Durchmesser und die Effizienz der Wasserleitung.

Referenz:

1. „Tracheiden“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., hier verfügbar. Aufgerufen am 24. August 2017.2. Nandkeoljar, Anya. „Xylem-Schiffe.“ Prezi.com, 18. Dez. 2013, hier verfügbar. Abgerufen am 24. August 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Tracheid of oak (from Marshall Ward)“ Von Harry Marshall Ward (1854–1906) – Marshall Ward H. The Oak: A Popular Introduction to Forest-Botany. – London: Kegan Paul, Trench, Trübner and Co. Ltd., 1892. – Abbildung 16, (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „Hartholzporen“ von McKDandy in der englischen Wikipedia (CC BY 2.5) über Commons Wikimedia