Das Phloem ist ein spezialisiertes Leitgewebe in Pflanzen, das den Transport von organischen Nährstoffen, insbesondere von Zucker in Form von Saccharose, ermöglicht. Es bildet gemeinsam mit dem Xylem das Gefäßsystem der Pflanze und ist vor allem für den Transport der Assimilate (Produkte der Photosynthese) von den Produktionsorten – in der Regel den Blättern – zu den Verbrauchs- und Speicherorten verantwortlich. Dieser Transportprozess wird auch als Translokation bezeichnet und spielt eine wesentliche Rolle für das Wachstum und die Entwicklung der Pflanze.

Die Struktur des Phloems ist komplex und besteht aus verschiedenen Zelltypen, die eine funktionelle Einheit bilden. Die Hauptzellen des Phloems sind die Siebröhrenelemente, die den eigentlichen Transport der Nährstoffe übernehmen. Sie sind länglich, lebend und durch spezielle Verbindungen, die sogenannten Siebplatten, miteinander verbunden. Diese Siebplatten sind durchbrochene Zellwände, die es ermöglichen, dass gelöste Stoffe wie Zucker, Aminosäuren und andere organische Moleküle von Zelle zu Zelle wandern können. Da die Siebröhrenzellen keinen Zellkern und nur wenig Zellorganellen besitzen, sind sie in ihrer Funktion stark spezialisiert und auf die Unterstützung durch benachbarte Zellen angewiesen.

Neben den Siebröhrenelementen enthält das Phloem auch Geleitzellen, die eng mit den Siebröhrenzellen verbunden sind und deren Stoffwechsel unterstützen. Geleitzellen sind sehr stoffwechselaktiv und versorgen die Siebröhrenelemente mit Energie und Nährstoffen, die für den Transportprozess notwendig sind. Durch die enge Verbindung zwischen Siebröhren und Geleitzellen können die Assimilate effizient in die Siebröhren geladen und anschließend transportiert werden. Darüber hinaus verfügt das Phloem über Phloemparenchymzellen, die ebenfalls am Transport und der Speicherung von Nährstoffen beteiligt sind, sowie über Sklerenchymzellen, die als Stützzellen fungieren und dem Gewebe zusätzliche Stabilität verleihen.

Der Transport im Phloem erfolgt durch einen Druckstrom-Mechanismus, der als Massenfluss- oder Druckstromtheorie bekannt ist. Dabei wird in den Blättern durch die Photosynthese erzeugte Saccharose aktiv in die Siebröhrenzellen geladen, was die Konzentration osmotisch aktiver Substanzen im Phloem erhöht. Dadurch strömt Wasser aus dem benachbarten Xylem in das Phloem ein, was einen Druckaufbau in den Siebröhren verursacht. Dieser Druck treibt die Saccharose-Lösung in Richtung der Sink-Zellen, also der Verbrauchs- oder Speicherzellen in den Wurzeln, Stängeln oder wachsenden Organen, die die Assimilate benötigen. In diesen Zielbereichen wird die Saccharose aus den Siebröhren entladen, was zu einem Druckabfall führt und den Massenfluss aufrechterhält.

Das Phloem ist nicht nur für die Verteilung der Nährstoffe entscheidend, sondern auch für die Kommunikation innerhalb der Pflanze. Hormone, Signalmoleküle und andere Botenstoffe werden über das Phloem transportiert und ermöglichen es der Pflanze, auf Umweltreize wie Licht, Temperatur und Nährstoffmangel zu reagieren. Darüber hinaus kann das Phloem auch als Abwehrsystem gegen Pathogene und Herbivoren fungieren. Manche Pflanzen können etwa spezifische Signalmoleküle im Phloem freisetzen, die als Reaktion auf Fraßfeinde oder Infektionen die Abwehrmechanismen in anderen Pflanzenteilen aktivieren.

In der Landwirtschaft und der Botanik spielt das Verständnis des Phloemtransports eine wichtige Rolle, da die Effizienz des Nährstofftransports das Wachstum und die Produktivität der Pflanzen direkt beeinflusst. Bestimmte Krankheiten und Schädlinge, wie beispielsweise Blattläuse, befallen gezielt das Phloem, um die zuckerhaltigen Pflanzensäfte zu nutzen, was zu einer Schwächung oder Infektion der Pflanze führen kann. Forschungen im Bereich der Phloemphysiologie und -anatomie helfen daher, neue Schutzstrategien und Methoden zur Ertragssteigerung zu entwickeln.

Zusammengefasst ist das Phloem ein lebenswichtiges Leitgewebe, das die Pflanze mit Nährstoffen versorgt und gleichzeitig als Kommunikationssystem fungiert. Es ist wesentlich für die Verteilung von Energie und organischen Stoffen und spielt eine zentrale Rolle in der Physiologie und Ökologie von Pflanzen.