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Botanik (Subject) / Pilze (Lesson)

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• Warum werden Pilze einem eigenen Reich zugeordnet?   Pilze unterscheiden sich so deutlich von Tieren und Pflanzen, dass sie einem eigenen Reich zugeordnet werden – dem Reich der Pilze. Insgesamt handelt es sich aber um eine sehr heterogene Gruppe.  
• Vergleich der Zellen von Pflanzen, Tieren und Pilzen     Tiere Pflanzen Pilze Zellkern ja ja ja Zellwand nein ja → Cellulose ja → Chitin Plastiden nein ja ja → aber keine Chloroplasten   Vakuolen nur manchmal ja ja Mitochondrien ja ja ja Speicherkohlen-hydrat Glykogen Stärke Glykogen
• Ernährungsweisen der Pilze Pilze sind heterotrophe Organismen. saprophytisch: Ernährung von toter organischer Substanz (Holzabbau, Laubabbau) parasitisch: Pilze infizieren Pflanzen oder Tiere durch Wunden bzw. Spaltöffnungen und entziehen dem Wirt wichtige Stoffe --> bei der Vermehrung werden teilweise giftige Stoffe (Mykotoxine)     ausgeschieden --> Bekämpfung durch Fungizide symbiontisch: Bildung von Flechten mit einzelligen Algen Bildung von Mikorrhiza mit Wurzeln von Laub- und Nadelbäumen Endophyten: wachsen innerhalb von Blättern und Sprossachsen und produzieren Metaboliten, die die Pflanze vor Angriffen durch andere Organismen schützen im Verdauungstrakt von Tieren (z.B. Hefepilze bilden Vitamine) räuberisch: Abscheidung von klebrigen Substanzen aus den Hyphen, Bildung von Fangringen
• Bedeutung der Pilze - Übersicht Pilze als Destruenten Pilze als Schädlinge und Pathogene Pilze als Nützlinge
• Pilze als Destruenten   Pilze sind zusammen mit Bakterien die wichtigsten Zersetzerorganismen der Biosphäre dies ist für den Fortbestand des Lebens von großer Bedeutung: → CO2 wird frei und entweicht in die Luft → Stickstoffverbindungen gelangen in die Luft und stehen Pflanzen  wieder zur Verfügung  Enzyme werden bei der Ernährung auf eine Nahrungsquelle abgesondert; dadurch werden kleinere Nährstoffmoleküle frei, die dann aufgenommen werden können → Absorption findet vor allem an den Hyphenenden statt Hauptspeicher-Polysaccharid ist Glykogen → teilweise dienen aber auch Lipide als Reservestoffe  
• PIlze als Schädlinge und Pathogene   Pilze sind die bedeutsamsten Erreger von Pflanzenkrankheiten Pilze können Erkrankungen bei Mensch und Tier verursachen → einige Pilze sind hochgiftig → manche haben halluzinogene Wirkung → Pilze können Allergien auslösen (durch die Sporen) → Beteiligung an infektiösen Erkrankungen (z.B. Fußpilz, Mykosen     der Lunge)  
• Pilzgifte   Parenchymgifte (führen zur Zerstörung von Organen) → Amatoxine hemmen die Proteinbiosynthese → Phallotoxine binden an die Zellmembran und führen zur Zelldegeneration Nervengifte → Bufotenin (gelber Knollenblätterpilz) Gifte mit hämolytischer Wirkung Stoffe mit halluzinogener Wirkung (Muscimol, Ibotensäure) außerdem Anreicherung von Schwermetallen in vielen Fruchtkörpern  
• Pilze als Nützlinge   Pilze können kommerziell genutzt werden → Produktion von Ethanol und CO2 durch alkoholische Gärung (bei      Bäckern, Brauern, Winzern) → Hefepilze → Erzeugung von Duft- und Geschmacksnoten (z.B. bei der      Käseherstellung) → Schimmelpilze → kommerzielle Züchtung von Pilzen zum Verzehr (z.B. Champignon, Austernpilz) Pilze spielen eine Rolle in der Pharmazie → Antibiotika (z.B. Penicillin) Nutzung von Pilzen zur Aufbereitung von Giftmüll  
• Aufbau von Hyphen und Mycel   die meisten Pilze wachsen fadenförmig → auch Pilzkörper stellen meist ein Geflecht aus zahlreichen,       dicht nebeneinander liegenden Pilzfäden dar Pilzfäden = Hyphen → viele Hyphen bilden zusammen ein Mycel die Kerne der Hyphen sind normalerweise haploid Hyphen wachsen nur an ihren Spitzen   Man kann je nach Bau verschiedene Hyphen unterscheiden: septierte Hyphen: sind durch Querwände (Septen) gegliedert → Septen sind meist durch einen Porus perforiert, so dass das       Cytoplasma angrenzender Zellen ein Kontinuum bildet unseptierte Hyphen / coenocytische Hyphen: besitzen keine Septen; das Cytoplasma mehrerer Kerne ist nicht voneinander getrennt; die Hyphen sind also mehrkernig (Syncytium!)  
• Umwandlungen von Pilzhyphen   Hyphen können bei manchen Pilzen auch spezielle Eigenschaften erfüllen: Rhizoide: dienen zur Befestigung von Pilzen an ihrem Substrat Haustorien: dringen in Zellen anderer Organismen ein, damit sich der Pilz direkt von ihnen ernähren kann  
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• Aufbau der Zellwand von Pilzen   alle echten Pilze haben Zellwände die Zellwand besteht hauptsächlich aus Chitin → Beweis dafür, dass Pilze näher mit Tieren verwandt sind als mit      Pflanzen  
• Besonderheiten bei der Zellteilung von Pilzen   Meiose und Mitose läuft bei Pilzen anders ab als bei den übrigen Organismen. Kernhülle wird meist nicht abgebaut und neu gebildet, sondern schnürt sich zwischen den zwei Tochterkernen zusammen / bildet zeitweise Fenster / zerreißt in der Mitte Spindelapparat wird meist innerhalb der Kernhülle gebildet Bildung von Spindelpolkörpern an den Polen der Spindeln (mikrotubuläre Organisationszentren bei Mitose und Meiose)  
• Übersicht über die Fortpflanzung von Pilzen Die Fortpflanzung kann sexuell oder asexuell erfolgen. Meist sind Sporen an der Fortpflanzung beteiligt.   In der Regel sind die Sporen unbeweglich. Die Verbreitung kann auf verschiedene Arten erfolgen: Verbreitung über Luftströmungen Verbreitung durch Insekten oder andere Arthropoden Sporen können geschossartig in die Luft geschleudert werden  
• Möglichkeiten der asexuellen Fortpflanzung bei Pilzen   Die asexuelle Fortpflanzung kann auf verschiedene Arten erfolgen: durch Sporen, die in Sporangien gebildet werden → Sporangium = sackförmige Struktur, deren gesamter Inhalt in Sporen umgewandelt wird durch nackte Sporen (= Sporen, die nicht in Konidien eingeschlossen sind): Konidien → Bildung in konidiogenen Zellen durch Fragmentierung der Hyphen bei einzelligen Pilzen (Hefen) durch Knospung oder Spaltung  
• Phasen der sexuellen Fortpflanzung bei Pilzen   Die sexuelle Fortpflanzung setzt sich aus 3 Phasen zusammen: Plasmogamie: Verschmelzung der Protoplasten Karyogamie: Verschmelzung der Zellkerne → ein Dikaryon entsteht, wenn es zwischen Plasmogamie und Karyogamie zu einer Pause kommt (Pause kann Monate oder Jahre dauern!) Meiose   CAVE: Pilze sind haploid! Die diploide Phase im Leben eines Pilzes wird nur durch die Zygote repräsentiert!  
• Abteilungen des Reiches der Pilze Flagellatenpilze Jochpilze (Zygomycota) Glomeromycota Schlauchpilze (Ascomycota) Ständerpilze (Basidiomycota)
• Wesentliches zu Flagellatenpilzen   vorwiegend aquatische Pilze besitzen bewegliche Zellen (Zoosporen, Gameten)  
• Wesentliches zu Jochpilzen Zygomycota leben meist auf verwesendem Tier- und Pflanzenmaterial oder als Parasiten auf Pflanzen, Insekten und anderen Bodentieren  
• Wesentliches zu Glomeromycota   wurde früher zu den Zygomycota gezählt sind obligate Symbionten mit Lebermoosen, Farnen, Samenpflanzen die Symbiose wird als arbuskuläre Mykorrhiza bezeichnet  
• Lebensweise und allgemeiner Bau der Schlauchpilze   stellen die artenreichste Gruppe der Pilze dar dazu zählen: viele Schimmelpilze auf Nahrungsmitteln, Mehltau, Braunfäule, Morcheln, Trüffel in der Regel terrestrische Lebensweise es existieren einzellige und fädige Wuchsformen septiertes Mycel mit einfachem Porus haploide Phase ist im Lebenszyklus dominierend
• Übersicht Vermehrung der Ascomycota Ungeschlechtliche Vermehrung Vermehrung erfolgt vor allem ungeschlechtlich Bildung von haploiden nackten Sporen (Konidien), die an modifizierten Hyphen (Konidienträger) abgeschnürt werden   Geschlechtliche Vermehrung Bildung von Sporangien, die in diesem Fall als Ascus / Asci bezeichnet werden (ähnelt einem Schlauch, daher die Bezeichnung "Schlauchpilze") Die entstehenden Sporen sind die Ascosporen. Die Bildung der Asci erfolgt meist innerhalb von Fruchtkörpern (und zwar meist an der Innenseite diese Fruchtkörper in einer sog. Fruchtschicht = Hymenium). Die Fruchtkörper werden auch als Ascokarpien bezeichnet und können offen schüsselförmig oder geschlossen kugelförmig sein
• Lebenszyklus der Ascomycota Ascospore keimt und bildet ein einkerniges Mycel (n) am Mycel entstehen Gametangien: vielkernige Gebilde, die weiblich oder männlich sein können (weiblich: Ascogon, männlich: Antheridien) (n) Plasmogamie zwischen Ascogon und Antheridium (am Ascogon bildet sich ein Empfängnisorgan aus = Trichogyne) männliche und weibliche Kerne bilden Paare, verschmelzen aber noch nicht aus dem Ascogon wachsen ascogene dikaryotische Hyphen (n+n) Bildung eines Ascokarps (n+n) an den Spitzen bilden sich Asci Karyogamie: Ascus wird 2n Ascus macht ein Streckungswachstum durch Meiose (n) mitotische Teilungen, so dass am Schluss ein 8-kerniger Ascus entsteht aus den Kernen werden Ascosporen (n) Ascosporen werden frei durch Aufplatzen des Ascus ALTERNATIV: Asexuelle Fortpflanzung durch Konidien, die sich am Mycel der gekeimten Ascosporen bilden  
• Einteilung der Ständerpilze   Ständerpilze können weiter unterteilt werden in Homobasidiomycota (unseptierte Basidien) → Hutpilze, Boviste, Stinkmorcheln, Konsolenpilze Heterobasidiomycota (septierte Basidien) → Gallertpilze, Rostpilze, Brandpilze   Man teilt die Basidiomycota in 3 Klassen ein: Hymenomycetes Urediniomycetes (Rostpilze) Ustilaginomycetes (Brandpilze)  
• Kennzeichen der Basidiomycota   Dazu gehören Hutpilze, Bauchpilze, Porlinge, Konsolenpilze.... Sporangien werden hier als Basidien bezeichnet → von den Basidien schnüren sich die Basidiosporen nach außen ab → und zwar werden immer 4 getrennt stehende Sporen durch Sprossung   abgeschnürt   das Mycel ist stets septiert und die Septen sind perforiert → Porengestalt ist so charakteristisch, dass sie zur Bestimmung oft sogar ausreicht → auf beiden Seiten der Poren können membranöse Kappen liegen (Parenthosomen)  
• Lebenszyklus der Hymenomyceten   Mycel durchläuft meist zwei unterschiedliche Phasen des Lebenszyklus: monokaryotische Phase und dikaryotische Phase primäres Mycel = monokaryotisches Mycel: wenn eine Basidiospore keimt, entsteht ein Mycel, das anfangs vielkernig sein kann; durch Septen wird das Mycel dann ein einkernige Zellen unterteilt sekundäres Mycel = zweikerniges Mycel → entsteht durch Verschmelzung von monokaryotischen Hyphen (Plasmogamie); Kerne liegen im gemeinsamen Cytoplasma getrennt vor (heterokaryotisch) → oder wenn die Bildung von Septen unterbleibt (homokaryotisch)   Apikalzellen des sekundären Mycels teilen sich unter Schnallenbildung → Schnallen ermöglichen, dass bei jeder Zellteilung ein Kern von jeder Sorte in die Tochterzelle gelangt   Bildung von Fruchtkörpern (Basidiokarpien) aus dikaryotischem Mycel (das an der Fruchtkörperbildung beteiligte Mycel wird als tertiäres Mycel bezeichnet) → Fruchtkörper sind fleischige Gebilde →  Mycel differenziert sich dabei in spezialisierte Hyphen mit verschiedenen  Funktionen an der OF der Lamellen (o.ä.) bilden sich Basidien in dem sich entwickelnden Basidium:Karyogamie (Fusion des Kernpaares) --> 2n durch Meiose entstehen die haploiden Basidiosporen  
• Aufbau der Hymenomycetes   dazu gehören: Hutpilze, Bauchpilze, Porlinge, Konsolenpilze   Basidien sitzen in einer bestimmten Schicht: Hymenium → das Hymenium wird zur Sporenreife exponiert → Hymenium ist stets nach unten ausgerichtet → ist bei den Bauchpilzen (z.B. Stinkmorcheln, Erdsterne, Boviste) aber nicht von außen sichtbar Basidien sind meist keulenförmig → bringen meist 4 Basidiosporen hervor → Sporen entstehen auf einer winzigen Ausstülpung (Sterigma)  
• Aufbau von Hutpilzen   Fruchtkörper von Hutpilzen setzt sich zusammen aus Hut (Pileus) und Stiel (Stipes) → Hut kann an der Unterseite Lamellen (Lamellenpilze) tragen → Lamellen sind vom Hymenium bedeckt → Hut kann an der Unterseite Röhren (Röhrenpilze) tragen Hut und Stiel bestehen ausschließlich aus dikaryotischem Mycel oft sind frühe Fruchtstadien knollenförmig; dabei ist der gesamte Hutpilz oft von einem Hyphengeflecht (Velum) umhüllt → Velum reißt auf, wenn der Fruchtkörper größer wird → Reste können als Fetzen auf der Hutoberfläche zurückbleiben oder als Scheide (Volva) die Stielbasis umschließen Basidiosporen werden bei Reife aktiv aus dem Basidiokarp abgeschleudert, die weitere Verbreitung ist dann vom Wind abhängig  
• Aufbau und Sporenverbeitung von Bauchpilzen   bei Bauchpilzen befinden sich die Basidien innerhalb der Basidiokarpien; die Basidiosporen werden nicht aktiv abgeschleudert Basidiokarpien besitzen eine besondere Hülle (Peridie): kann dünn, dick, gummiartig oder ledrig sein → öffnet sich entweder auf natürliche Weise zur Sporenreife → oder bleibt geschlossen; die Sporen werden dann erst durch ein Zerreißen der Hülle freigesetzt   Beispiel Stinkmorchel → entwickeln sich unterirdisch in einer geschlossenen Peridie (Hexenei) → bei Reifung streckt sich der Stiel und hebt den Hut aus der Peridie heraus → Hutoberfläche ist von Gleba überzogen: schmierige Substanz mit Aasgeruch; in die Gleba hinein werden Basidiosporen abgegeben → Anlockung von Fliegen und Käfern durch den Geruch → Basidiosporen bleiben an den Insekten kleben und werden dadurch verbreitet   Beispiel Bovist → bei Reifung trocknet das Innere des Fruchtkörpers aus → unter Stoßeinwirkung wird eine Wolke von Sporen freigesetzt  
• Besonderheiten von Rostpilzen = Urediniomycetes   von großer wirtschaftlicher Bedeutung als Pflanzenschädlinge (z.B. Schwarzrost, Kaffeerost, Erdnussrost) bilden keine Fruchtkörper Basidiosporen entstehen in Massen, die Sori genannt werden  
• Entwicklungszyklus des Schwarzrostes Einordnung: Basidiomycota - Urediniomycetes   heterözisch: zwei verschiedene Wirte sind nötig, damit der Pilz seinen Lebenszyklus abschließen kann → ein Teil der Entwicklung muss auf einer Berberitze stattfinden → der andere Entwicklungsteil findet auf einem Gras statt   Blätter der Berberitze werden im Frühling von einkernigen Basidiosporen befallen (diese Basidiosporen sind geschlechtlich differenziert (+) und (-)) Basidiosporen keimen zu einem einkernigen, haploiden Mycel aus   auf der Blattoberseite entstehen Spermogonien  jedes Spermogonium ist eine flaschenförmige Erhebung, die innen mit Zellen ausgekleidet ist → im inneren werden einzellige Spermatien gebildet → die Öffnung wird umgeben von orangefarbenen steifen Haaren (Periphysen), die einen süßlich riechenden Nektar produzieren → zwischen den Periphysen stehen verzweigte Empfängnishyphen Nektar lockt Fliegen an; durch die Fliegen werden Spermatien von einem Spermogonium zum andern übertragen kommt dabei ein (+) Spermatium mit einer (-) Empfängnishyphe in Kontakt (oder umgekehrt): Plasmogamie → Bildung von dikaryotischen Hyphen   dikaryotische Hyphen breiten sich vom Spermogonium nach unten aus und lassen an der Blattunterseite Aecidien entstehen → darin werden Ketten von Aecidiosporen gebildet   Aecidiosporen sind nicht in der Lage auf der Berberitze zu wachsen → sie müssen Weizen infizieren am Weizen entstehen Uredosporenlager mit Uredosporen (einzellig, dikaryotisch) → sichtbar durch rostfarbene Streifen auf Blättern und Sprossachsen → entstehen den ganzen Sommer lang und infizieren weitere Weizenpflanzen   im Spätsommer werden die Uredosporenlager durch Teleutosporenlager ersetzt → Produktion von Teleutosporen (zweizellig, dikaryotisch) → es handelt sich um Überwinterungsstadien vor der Keimung im Frühling kommt es zur Karyogamie Meiose findet mit Beginn der Keimung statt; es entstehen Basidien Produktion von Basidiosporen  
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• Besonderheiten von Brandpilzen Ustilaginomyceten z.B. Maisbeulenbrand, Stinkbrand, Flugbrand parasitieren auf Blütenpflanzen befallene Pflanzenteile sehen oft verkohlt aus (aufgrund schwarzer, pulveriger Teliosporen)  
• Kennzeichen / Definition von Hefen   Hefen bilden keine taxonomisch begründete Gruppe. Eine Hefe ist ein einfacher, einzelliger Pilz, der sich vorwiegend durch Knospung vermehrt. Die meisten Pilze zeigen sowohl einzellige als auch fadenförmige Wuchsformen und wechseln zwischen ihnen bei einer Änderung der Umweltbedingungen. → Auch einige Schlauchpilze und Ständerpilze können daher zu den Hefen gezählt werden  
• Vermehrung von Hefen   Bei der Knospung handelt es sich um eine Form der asexuellen Vermehrung. Es bildet sich ein kleiner Auswuchs an der Mutterzelle (Knospe).   Eine sexuelle Vermehrung ist bei manchen Hefen nur im haploiden Zustand möglich. Jede haploide Zelle kann dabei als Gamet fungieren → von Zeit zu Zeit verschmelzen zwei haploide Zellen zu einer diploiden Zygote → Zygote kann bei Ascomycetenhefen als Ascus dienen → im Ascus findet die Meiose statt Bei anderen Hefen kann die Meiose erst verzögert auftreten; die Zygote teilt sich davor mitotisch und bildet eine Reihe diploider Zellen, die sich durch Knospung vermehren können. Nach der Meiose kehren sie zur haploiden Phase zurück.  
• Bedeutung und Einsatz von Hefen   von Winzern zur Herstellung von Ethanol von Bäckern als Quelle für Kohlendioxid von Brauern als Quelle für Kohlendioxid und Ethanol Hefen sind wichtige Labororganismen für die genetische Forschung Hefen können als Humanpathogene von Bedeutung sein (z.B. Verursachung von Soor)
• Ablauf des Gärungsprozesses; Gärung beim Brotbacken   Organische Verbindungen werden bei der Gärung durch in der Hefe vorhandene Enzyme schrittweise zu einfacheren Endprodukten abgebaut, welche von der Hefe dann zur Energiegewinnung verwendet werden können. Bei geeigneten Temperaturverhältnissen und in Anwesenheit von Zucker entwickelt sich hierbei Kohlendioxid und auch Alkohol.   Die allgemeine Reaktionsgleichung für die alkoholische Gärung lautet:   C6H12O6 → 2CH3-CH2-OH + 2 CO2   Aus der Glucose entsteht allerdings nicht sofort Alkohol. Durch Glykolyse bildet sich zunächst in zehn Einzelschritten Brenztraubensäure, welche in mehren Zwischenschritten zu Ethanal weiter reagiert. Dabei kommt es zum Freiwerden von CO2. Ethanal wird schließlich zu Ethanol reduziert. Durch das Kohlendioxid kommt es während der Gärung zu einem Aufschäumen; im Brot ist dieses Gas für den lockeren Teig mit den darin zu sehenden Poren verantwortlich: Wasser und Klebereiweiß des Weizens (Gluten) bilden eine klebrige, zähe Masse, die vom entstehenden Kohlendioxid aufgeblasen wird und viele Gaseinschlüsse bildet. Der entstehende Alkohol verdunstet.  
• Definition Symbiose   Früher verstand man unter Symbiose das enge und langfristige Zusammenleben verschiedener Arten. Auch Parasitismus war nach dieser Definition eine Form der Symbiose.   Unter Symbiose versteht man heute normalerweise das Zusammenleben verschiedener Arten zum gegenseitigen Vorteil. Synonym dazu wird oft der Begriff Mutualismus verwendet.   Man kann unterscheiden zwischen: einer engeren Beziehung, bei der aber beide Arten noch getrennt voneinander lebensfähig sind (Symbiose im weiteren Sinn) Beziehung, bei der Partner alleine nicht mehr lebensfähig sind (Eusymbiose, Symbiose im engeren Sinn)  
• Mykorrhiza - Definition Wer erhält welche Vorteile?   Mykorrhiza ist eine für beide Seiten gewinnbringende Symbiose aus Pilzen und höheren Pflanzen (Hyphen interagieren dabei mit den Wurzeln). → Pflanze erhält vom Pilz Nährsalze (vor allem bessere Versorgung mit Stickstoff und Phosphat) → Wasserversorgung der Pflanze wird durch den Pilz verbessert → Pilz verbessert die Bodenstruktur durch Zersetzung von organischem Material (Zersetzung mit Hilfe von gebildeten Exoenzymen) → Pflanzen werden oft vor Schadstoffen geschützt (Pilz übernimmt eine Filterfunktion bei der z.B. Schwermetalle zurückgehalten werden; dafür aber Anreicherung im Fruchtkörper) → Schutz der Pflanze vor Wurzelpathogenen: Förderung einer günstigen Mikrobenfauna durch Pilze → Pilz erhält dafür von der Pflanze gebildete Assimilate (bis zu 25% davon)   Das Pilzmycel erschließt ein wesentlich größeres Areal als das Feinwurzelsystem der Bäume (eine Vergrößerung bis zu 700% ist möglich!).   Viele Mykorrhizapilze sind wirtsspezifisch und dadurch an ganz bestimmte Baumarten gebunden (z.B. Lärchenröhrling, Eichenreizker).   CAVE: Das Waldsterben hat oft eine Schädigung der Mycelien als Hintergrund, z.B. durch Autoabgase, sauren Regen etc.
• Typen vom Mykorrhiza - Übersicht ektotrophe Mykorrhiza endotrophe Mykrrhiza vesikulär-arbuskuläre Mykorrhiza
• Ektotrophe Mykorrhiza   → eine dichte Hülle aus Pilzmycel wird um die Wurzeln gebildet (Hyphenmantel) → Hyphen dringen zwischen die Zellen ein und bilden ein stark verzweigtes Netzwerk (Hartigsches Netz) → oft bei Waldbäumen (z.B. Kiefer, Fichte, Birke, Buche) → Pilze: Ständerpilze (Agaricales, Boletales), manche Schlauchpilze  
• Endotrophe Mykrorrhiza   → Hyphen dringen in tiefere Regionen der Wurzelrinde und in die Zellen ein → Bildung von „Hyphenknäueln“ in den Zellen, die in engem Kontakt mit der Plasmamembran stehen → oft bei Orchideen und Heidekrautgewächsen (also v.a krautige Pflanzen, nur selten Bäume)  
• Vesikulär-arbuskuläre Mykorrhiza   → spezielle Form der Endomykorrhiza → Hyphen bilden in den Wurzelzellen bäumchenartige Saugorgane aus (Arbuskel) → Arbuskel dringen nicht in den Protoplasten ein, verursachen aber eine starke Auswölbung der Plasmamembran, so dass die mögliche Austauschfläche enorm vergrößert wird → außerdem manchmal Bildung von Vesikeln (= dickwandige Hyphen im Wurzelgewebe der Pflanzen) → stellen terminale Anschwellungen dar; Zweck ist vermutlich Speicherung → bei zahlreichen Kulturpflanzen und in den Tropen → wird im Ökolandbau eingesetzt (zur Verbesserung der Nährstoffversorgung)    
• Was sind Flechten?   Eine Flechte ist ein Doppelorganismus aus 2 verschiedenen Organismengruppen: Flechten sind Symbiosen aus Pilzen (meist Schlauchpilze) und Algen (meist einzellige Grünalgen, seltener auch Cyanobakterien). Die pilzliche Komponente wird als Mykobiont bezeichnet, die Alge als Photobiont. Dadurch entsteht ein neuer Organismus mit spezieller Morphologie, Physiologie und Biochemie. Zur Unterscheidung verschiedener Flechten sind die Merkmale des Pilzes von Bedeutung. Der Pilz liefert das Skelett und stellt die Verbindung zum Substrat her. Er liefert der Alge Wasser und Nährsalze. Die Alge betreibt Photosynthese und versorgt den Pilz dadurch mit Assimilaten. Die Hyphen des Pilzes weisen einen engen Zellkontakt zu den Algen auf: mit Hilfe von Appressorien kann der Pilz in die Zellen des Photobionten eindringen, evtl. werden dort Haustorien gebildet. Der Pilz kontrolliert die Teilungsrate des Photobionten.  
• Bedeutung und Ökologie der Flechten   Flechten produzieren Flechtensäuren, die eine große Bedeutung bei der Verwitterung von Gestein und bei der Bodenbildung aufweisen → neu gebildeter Boden wird durch Flechten festgehalten und so für die Besiedelung durch Pflanzen zugänglich gemacht   Flechten, die Cyanobakterien enthalten führen dem Boden Stickstoff zu   Flechten sind Pionierpflanzen und oft an extremen Standorten zu finden → in der Arktis, in der Wüste, auf dem Himalaya.. → können auf verschiedenen Untergründen wachsen (Felsen, Erdböden, Blätter...) → Photosynthese ist noch bei sehr niedrigen Temperaturen möglich (-24°C) → fast vollständige Austrocknung ist möglich (Flechte betreibt dann keine Photosynthese mehr, die obere Rinde wird dicker → Sonne, Hitze oder Kälte können der Flechte weniger anhaben)   Flechten können als Indikatororganismen dienen: viele Arten sind gegen Rauchgase empfindlich (v.a. Schwefeldioxid) und aus einer Kartierung kann man Rückschlüsse auf die Luftverschmutzung ziehen (s.u.) Lichenometrie: da Flechten sehr langsam wachsen, können sie zur Datierung von Grabsteinen / Ruinen herangezogen werden   Usninsäure hat antibiotische Wirkung Isländisches Moos wird als Schleimdroge gegen Husten eingesetzt aus Rocella-Arten kann der Indikatorfarbstoff Lackmus hergestellt werden aus Flechten kann man Duftstoffe für die Parfümindustrie herstellen (früher Verwendung zur Einbalsamierung von Mumien) Rentierflechte stellt die Hauptnahrung von Rentieren dar Mannaflechte ist essbar manche Flechten sind auch giftig, z.B. Wolfsflechte  
• Klassifikation der Flechten nach Wuchsform   Gallertflechten: gallertartige Algenkolonie, die von Pilzhyphen locker durchwuchert wird Krustenflechten: feste Lager, meist auf Gestein sitzend → oben und unten befindet sich dichtes Mycel (Rindenschicht) → in der Markschicht sind die Hyphen lockerer angeordnet, im oberen Bereich der Markschicht befinden sich dann die Algen Laubflechten / Blattflechten: Thalli sind flächig, blattartig oder gelappt und vom Substrat abgehoben Strauchflechten / Bartflechten: Thalli sind strauchähnlich, buschig verzweigt und oft auch hängend  
• Warum reagieren Flechten so empfindlich auf Luftverschmutzung?   kein wirkungsvolles Abschlussgewebe keine Organe zur Wasserspeicherung keine Spaltöffnungen zur Regulation des Gasaustausches hoher Wasserbedarf für die Photosynthese der Algen langsames Wachstum und daher nur langsamer Ausgleich von Schäden kein Ausscheidungssystem → Schadstoffe reichern sich evtl. bis zur tödlichen Konzentration an höchste Stoffwechselaktivität im Winter, wenn die Schadstoffbelastung in der Luft am höchsten ist   Bei starker Luftverschmutzung kommen nur Krustenflechten vor, Bartflechten sind nur in reiner Luft häufig.
• Vermehrung von Flechten   Vegetative Vermehrung: → über stiftförmige Auswüchse (Isidien), die abbrechen → oder über Aufbrüche des Thallus, aus denen Soredien frei werden (= kleine Körperchen aus wenigen Algen und Pilzhyphen)   Sexuelle Fortpflanzung erfolgt nur durch die Pilze. Je nach taxonomischer Gruppe des Pilzes werden Ascosporen, Basidiosporen oder Konidien produziert.

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