Botanik (Subject) / Botanik (Lesson)

Zellbiologie, Fortpflanzung, Wachstum und Entwicklung, Evolution, Systematik

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• Kohlenhydrate Verbindungen aus C, H, O Monosaccharide: Glucose, Fructose, Disaccharide: Saccharose (Verknüpfung von Glucose und Fructose) Zucker enthalten meist 5-6 C-Atome Saccharose= Transportform
• Polysaccharide Verknüpfung von Monosacchariden Wichtigste! Cellulose und Stärke      Cellulose: -bestehen aus mehreren 1000 Glucoseeinheiten                       -Gerüstsubstanz      Stärke:     -schraubig-gewunden                       -Energiespeicher                       -2 Arten : Amylase und Amylopektin
• Unterschied zw. gesättigten und ungesättigten Fettsäuren gesättigte FS: keine DB ungesättigte FS: viele DB
• Lipide Kohlenstoffkette mit einer Carboxylgruppe Aufbau von Biomembranen und Speicherlipide hydrophob Lipide sind Triglyceride (3 Fettsäurenmoleküle + 1 Glycerinmolekül Fettsäurenmuster entscheidet über ernährungsphysiolog. Wert→Ungesättigte gelten als gesünder
• AS Aminogruppe und Carboxylgruppe Proteine bestehen aus 100-1000 AS Proteine haben eine Primär-,Sekundär-,Tertiär-,Quatiärstruktur Funktionen: Enzyme, Strukturbildung, Energiespeicher
• Nukleinsäure bestehen aus Nucleotiden, welche aus einer Phosphoersäure, Pentosezucker und einer Base DNA: Desoxyribosezucker und den 4 Basen RNA: Ribosezucker und den 4 Basen(statt Thymin Uracil)           -mRNA           -tRNA           -rRNA  
• ER -glattes ER (Lipidsynthese) -rauhes ER (mir Ribosen: Proteinsynthese) -bildet Verbindung zw. Plasmalemma und Kernhülle -wichtigstes Kommunikationssystem  
• Golgi-Apparat - Dictyosomen: membranumhüllte, tellerförmige Hohlräumen in der Zelle. Die einzelnen Membranelemente werden als Zisternen bezeichnet, die Gesamtheit aller Dictyosomen als Golgi-Apparat. -sorgt für intrazellulären Transport und Verpackung der Proteine, die von den Ribosomen kommen -Syntheseort für Zellwandmaterial, außer!! Cellulose
• Mitochondrien -Energiegewinnung durch Atmungskette -Doppelmembran, eigener Zellzyklus (Endosymbiontentheorie)
• Chloroplasten -Vgl. mit Mitochondrien mögl. -Photosyntheseort -Energiebereitstellung -Herstellung der Blattgrüns
• Zellkern -mit Poren und Matrix und Nukleolus -Ort der Replikation, Mitose und Meiose -DNA liegt hier
• Eukaryonten ,,höhere Organismen" mit echten Zellkern oxidative Phosphorlierung in Mitochondrien mehr Zellorganelle keine Zellwand, außer die Pflanzen DNA mit Introns  
• Prokaryonten kein richtiger Zellkern, DNA schwimmt in der Zelle ist mit Plastidring Zellwand keine Organelle, Cytoskelett oxidative Phosphorlierung an der Zellmembran
• Feinbau der Chromosoms -DNA aufgewickelt auf Proteine -zu Schlaufen gelegt und dann zu Chromosomenform aufgewickelt
• Replikation
• Mitose frühe I.: hohe Produktivität, Wachstum mittl.I.: Replikation Prophase: Ordnung d. Erbmaterials,treibende Kraft= Spindelfaser aus Zentriolen Metaphase: 1Chromatid zu iedem Pol Telophase: Chromatide an d.Polen späte T.:Zellteilung (2TZ)
• Meiose fr.I.: hohe Prodivität, Wachstum mi.I.: Replikation P.: Ordnung d.Erbmaterials, treibende Kraft: Spindelfaser aus Zentriolen M.: 1Chromosomenpaar zu jm Pol T.:Chromosomenpaare an Polen lokalisiert s.T.: Zellteilung (2TZ)   2te Reifeteilung: M2.:Äquatorialebenenanlagerung+ Spindelfaser A2.: Chromatidentrennung T2:Zellteilung (4haploide TZ)
• Mendel/ Genetik Regel : Uniformitätsregel Werden zwei Elternteile ( P), die sich in nur einem Merkmal  unterscheiden, für das sie beide homozygot (reinerbig) sind, miteinander gekreuzt, so sind die Individuen der ersten Tochtergeneration ( F1) uniform (gleich) und heterozygot (mischerbig) in Bezug auf dieses Merkmal. →bei dominant-rezessiven Erbgang : F1= dom. Ausprägung →bei intermediären Erbgang : F1= Vermischung der Ausprägungen zb. rosa      2.Regel: Spaltungsregel Werden zwei Individuen der F1 gekreuzt (oder 2 Individuen, die in Bezug auf ein Merkmal gleichartig mischerbig sind), so sind die Nachkommen (F2) nicht mehr uniform. Hier kommen die unterschiedlichen Merkmale der P-Generation wieder zum Vorschein. → 3 : 1-Verhältnis
• 3te Vererbungsregel, nicht von Mendel     3. Regel: Unabhängigkeits/ Neukombinationsregel Diese bezieht sich auf die unabhängige Vererbung zweier Merkmale (dihybrider Erbgang). Da sich die Merkmale frei miteinander kombinieren lassen, treten ab F2 neue Merkmalskombinationen auf. Mendel kreuzte damals Pflanzen, die sich in zwei Merkmalen reinerbig unterschieden: Die einen hatten dominant große, rote Blüten, die anderen rezessiv kleine, weiße Blüten. Beim ersten Erbgang (also bei F1) waren alle Blüten rot und groß. Beim zweiten Erbgang (F2) spaltete sich das Ergebnis im Verhältnis 9:3:3:1 auf. Hiervon sind nur jeweils eine rote große Blüte und die kleine weiße in beiden Merkmalen reinerbig. Die Verteilung der Unabhängigkeitsregel gilt im Phänotyp nur für den dominant-rezessiven Erbgang, im Genotyp gilt sie für beide. Diese Regel besagt also, dass sich unterschiedliche Merkmale getrennt voneinander weiter vererben. Dazu müssen sie allerdings auf dem Chromosom weit genug auseinander liegen, so dass sie durch Crossing over getrennt voneinander vererbt werden können oder sie müssen auf verschiedenen Chromosomen lokalisiert sein. Ist dies nicht der Fall, gilt die Unabhängigkeitsregel nicht, da diese Gene gemeinsam vererbt werden ( Kopplungsgruppen).
• Operon-Modell -Substratinduktion
• Operon-Modell -Substratinduktion -Endproduktrepression
• Transkription und Translation
• RNA-Typen 1) mRNA: -meist einfache Nukleotidkette                 -überbringt Information an Ribosen weiter 2) tRNA: -transportiert AS zu den Ribosomen für die Synthese 3) rRNA: -ribosomale RNA; Aufbau der Ribosomen
• Fortpflanzung bei Pflanzen -vegetativ vermehrte Kulturpflanzen Kartoffel Pflanzengut: Sprossknollen     Ploidie: 4fach Süßkartoffel PG: Stengelsteckling            P: 6fach Zuckerrohr PG: Sproßstücke      P: 8fach Apfel PG: Pfropfreiser  P: 2und 3fach Erdbeere PG: Ausläufer P: 8fach  
• In-Vitro-Vermehrung -einzelne Zellen wachsen auf Nährmedium zu ganzen Pflanzenteilen -aus diesen werden im 2ten Schritt ganze Pflanzen generiert →dienen als Mutterpflanzen →weitere Aufzucht -Vorteil: hohe Nachzuchtsrate; da sie unter sterilen Bedingungen auf wachsen-keine Infektionen jegl. Art
• Generationswechsel bei Pflanzen (zunächst nur wichtige Begriffe) Gametophyt: haploider Chromosomensatz; Pflanze bildet Gameten→sexuelle Generation Sporophyt: diploider Chromosomensatz; Pflanze bildet Sporen→ungeschlchtliche Vermehrung Sporen: Entwicklungsstadium der Pflanzen; Ausbildung bei eher niedrigen Lebewesen Gamet: Keimzellen mit haploiden Chromosomensatz, die mit einer anderen Gamet verschmelzen um neues Leben entstehen zu lassen Zygote: entsteht nach der Verschmelzung von 2 Keimzellen Meiose Befruchtung
• Befruchtung bei Mais -Generationswechsel -Mais ist einzige Getreideart, die männl. und weibl. Blüten ausbildet →männl. Blüten sitzen an der Kolbespitze (bildet die männl. Keimzellen aus) →weibl. Blüten sitzen an den Blattachsen (bildet die weibl. Keimzellen aus kommen zusammen und verschmelzen→ Maiskolben  
• Fortpflanzungssystem bei den wichtigsten Kulturpflanzen Fremdbefruchter Hanf, Spinat, Feige ( Diöcie) Mais, Perlhirse ( unterschiedl. Blühzeiten) Roggen, Futtergräser,Zuckerrübe, Obsthölze, Kohl (Selbstinkompatilibilität) Selbstbefruchter Weizen Gerste Hafer Reis Soja Erbse Linse Gemischte Befruchtung Raps Ackerbohne Baumwolle
• Population Population: Gruppe von Pflanzen, die eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden; besitzen gemeinsamen Genpool (= Gensbesatnd) 
• Selbstimkompatibilität Pflanzen sind in der Lage zu erkennen, ob Sporen von der Muttergeneration kommen oder von ,,fremden,, Pflanzen →Vermeidung von Inzucht
• Hardy-Weinberg-Gesetz Voraussetzung: man geht von einer Idealpopulation aus Warum?  Zur Berechnung wie oft ein Allel in einer Population vorkommt Wie? p² + 2pq + q² = 1 Bsp: Häufigkeit eines Allels liegt bei 0,7 (heißt 70% tragen Allel in der Population) Rechnung: 0,7² + 2•( 0,7•0,3 )+ 0,3² =1 (umgestellte Gleichung)
• Selbstbefruchtung führt zu Homozygotie Da der Genpool immer kleiner wird und die Vermehrung dann wieder zum kleineren Genpool führt
• Klassische Zuchtmethoden 1) Klonsorten (ungeschlechtl. Vermehrung, Kartoffel)     -Pflanze= heterozygot     -Sorte= homogen (= gleicher Genotyp) 2) Linienmischung (Selbstbefruchter,Gerste,Weizen)      -Pflanzen= homozygot (=reinerbig)      -Sorte= heterogen (=unterschiedl. Genotypen) 3) Liniensorten (Selbstbefruchter,Gerste,Weizen)      -Pflanzen= homozygot      -Sorte= homogen 4) Populationssorten (Fremdbefruchtung,Roggen)      -Pflanzen= heterozygot      -Sorte= heterogen
• Umwelt und deren Einfluss auf die Gene Genotyp • Umwelt - Interaktion Selektion für spezifische Umwelten : Ökolog. Anbau
• Inzuchtdepression homozygote Pflanzen werden nicht so groß, wie Pflanzen mit einem heterozygoten Chromosomensatz
• Hybridsorte - gezielte Zucht zwischen 2 Komponenten → ,,bessere,, Produkte : Früchte...
• Vitamine Vitamin A              B              C              D              E
• Phytohormone - steuern Wachstum und Entwicklung der Pflanzen Auxin: Zellstreckung, Wurzelbildung (Hinwachsen zur Sonne oder auch nach oben) Cytokinin: Zellteilung Gibberelin: Zellstreckung, Internodienstreckung Abscisinsäure: Seneszenz Ethylen: Fruchtreifung
• Entwicklungsstadien der Pflanzen - gesteuert durch Temperatur und Licht Keimung Schossen (in die Blüte gehen)
• Keimungsfaktor : Licht Lichtkeimer: Salat Möhre Gräser Kletten →photobiolog. Unkrautbekämpfung : nachts pflügen   Dunkelkeimer: Kürbis Melone Gurke
• Phytochrome Fotorezeptoren, die rote Lichtstrahlen aufnehmen erkennen und somit die Fotomorphogenese (Stoffwechsel-,Entwiklungsprozessen) lenken
• Vernalisation Auslösung der Schossberitschaft durch Kälte
• Entwicklung der Pflanzen : Schossen Kurztagspflanzen: Langtagspflanzen: eigentlich Kurznachtpflanzen tagsneutrale Pflanzen:
• Genmutation Veränderungen in einem einzigen Gen teilweise erwünscht Mutationsauslösung:          -chem.          -physikal. : UV-, Röntgen-,Gammasstrahlen          -biolog. : somaklonale Variationen (in Zellkulturen)
• Systematik von Linne Gattung Art ...  
• Divergenz Anpassung an unterschiedliche Umweltbedingungen →gleicher Genotyp, aber verschiedener Phänotyp
• Konvergenz Anpassung an gleiche Umweltbedingungen →unterschiedl. Genotyp, gleicher Phänotyp
• Dicotyledoneae Zweikeimblättrige
• allorhizes Wurzelsystem 1 Stammwurzel, mehrere Nebenwurzel
• Monocotyledoneae Einkeimblatt

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