Holz an sich – aufbau der Holzzelle

Der innere Aufbau des Holzes

Der Baumstamm setzt sich aus einer Ansammlung von zahllosen Zellen zusammen, die Grundbausteine jeglicher Pflanze sind. ZELL2Jede Zelle besteht aus eineräußeren Zellwand, die den Zell-Lummen (Zellhohlraum) umgibt.

Dabei gibt es verschiedene Zellarten:

Einige lebende Protoplasmen, andere, die nur Zellsaft beinhalten und wieder andere, die nur luftgefüllt sind. Holzzellen haben eine charakteristische langgezogene Form, die jedoch in Länge und Durchmesser sehr stark variieren und von Zellart verschieden walzenförmig, kurz bis nadelartig lang sein können.ZELLE1 Diese Verschiedenheiten wirken sich auf die Holzeigenschaften aus. Die überwiegende Zellmasse, die vertikal zum Baum angeordnet ist, sind längs gerichtete Zellen. Meist sind sie nur unter dem Mikroskop sichtbar. Ausnahme bilden die Kastanien und der Mahagonibaum.

Im Holz verteilt findet man quer gelegte Zellengruppen, die sogenannten Markstrahlen, die radial strahlenförmig nach außen angelegt sind. Sie sehen unterschiedlich aus und sind meist nicht erkennbar, jedoch bei Eiche ,Buche und sehr schön bei der ahornblättrigen Platane sichtbar.

Zellen gleicher Bauart und Funktion werden zusammen gefasst und heißen Gewebe. So spricht man von Holzgewebe und Rindengewebe und diese gehören zu den unveränderlichen Dauergeweben des Baumes. Sie verändern ihre Größe und Form nicht mehr, im Gegensatz zu den meristematischen Geweben, die sich auf der Ebene der Zellen teilen und wachsen. Es gibt zwei Arten von Wachstum bei einem Baum. Das eine ist für den Längen- (apikales Meistem) und das zweite für das Dickenwachstum (laterales Meistem) verantwortlich. Das Wachstum findet in der Kambiumschicht statt.Niangon 1

Äußerlich, scheinbar unveränderlich ruhend, macht der Baum in der Wachstumsphase eine erstaunlich dynamische Weiterentwicklung durch. Er nimmt über die Wurzeln im Boden Wasser und mit ihnen Nährstoffe auf und transportiert sie mit Hilfe der Holzzellen (Kapillarwirkung) zu den Blättern. Dabei verdunstet der Großteil des Wassers ander Blattoberfläche und kühlt damit das Blattwerk. Mit Hilfe des Lichts, des Wassers und des Kohlendioxyds im Blattgrün (Chlorophylls) findet die Photosynthese statt. Dabei wird Sauerstoff als Abfallprodukt an die Luft abgegeben. Der Baum nutzt daraus den Zellsaft, der zuckerhältig (C6H12O6 )ist und zur Nahrung für die Pflanze produziert wird. Dieser wird wieder mit Wasser, Nährstoffen und den Kohlenhydraten durch die innere lebende Rinde abwärts zu der Kabiumschicht transportiert und dient dem Wachstum des Baumes.

Wurzel-Maserholz

Wurzel – Maserholz

Die Zellen in der Kambiumschicht haben sehr dünne Primärwände, der Hohlraum ist in der Wachstumsphase mit Flüssigkeit gefüllt der zur Zellbildung benötigt wird. In diesem Stadium ist die Wachstumszelle sehr leicht zu zerstören (schleimig). Erst in der winterlichen Wachstumspause verdicken sich die Zellwände und der Inhalt.

Die Teilung der elterlichen Zelle (Mutterzelle) im Kambium erfolgt stets längs der Zelle. Es bilden sich zwei Tochterzellen. Eine wird zu einer neuen Kambiumzelle, seitlich außen an der Kambiumschicht liegend, zu einer Rindenzelle, die zweite wird innen zu einer Holzzelle heranwachsen. Schon nach einer Woche ihrer Bildung beginnen die Veränderungen. Sie wächst in die Länge und Breite bis sie die endgültige Form angenommen hat. Weiters wird die weiche Primärwand durch eine starke Sekundärwand verstärkt.

Würfeliger Zerfall des Holzes

Würfeliger Zerfall des Holzes

Zellteilung

Diese Wand besteht aus Cellulose „(C6H10O5)n“ ,und bestimmt die maßgebliche Form und Größe der Zelle . Die Cellulose wird aus langen Kettenmolekülen, sogenannten langkettigen Polymeren mit einfacher Struktur gebildet. Zusätzlich ist Lignin, eine komplexe hoch polymere Verbindung,die sehr ungleichmäßig über die Zellwand verteilt ist. Etwa 75% bis 90% der gesamten Lignin menge ist in der Mittellamelle und in der (äußeren) Primärwand der Zellen konzentriert, der Rest ist über die breite Sekundärwand verteilt, die überwiegend aus Cellulose besteht.

Davit-Ahorn

Davit-Ahorn

Im Gegensatz zur Cellulose ist das dreidimensional vernetzte Lignin unelastisch und verleiht den Zellwänden Härte und Druckfestigkeit. Außerdem wirkt es als“Verbindungsmittel“zwischen den einzelnen Zellen und „verklebt“ sie miteinander. Lignin ist mit ca.25% ander Holzsubstanz beteiligt und konnte noch nicht vollkommen chemisch erforscht werden.

Während der letzten Bauphase der Zelle verlieren die meisten ihr lebendes Protoplasma und enthalten dann nur noch Zellsaft. Einige von ihnen können weiterhin den Safttransport erfüllen, obwohl sie nicht mehr leben. Andere dienen zur Festigung des Stammes und haben in der Zelle mineralische Einlagerungen wie anorganische Salze, Harze, Farbstoffe und/oder Gerbstoffe und Gifte. Weiters dienen die Einlagerungen zur Abwehr von Insekten und Pilzbefall. Andere wiederum können Nährstoffe aufnehmen und speichern.

Cellulose – Stahl der Zelle

Lignin – Beton der Zelle

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