Biologie (Subject) / Steop1 Botanik 2013/14 (Lesson)

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• Zelltypen der Pflanzen     1. Speicherzellen: Parenchymzellen 2. Stützzellen: Kollenchymzellen Fasern Steinzellen (Sklereiden) 3. Leitgewebezellen: Tracheiden Xylem: für den Transport von Wasser und Mineralstoffen Tracheen (Gefäße) Siebzellen Eiweißzellen Siebröhrenzellen Phloem: für den Transport von Assimilaten (z.B. Stickstoff, Schwefel) Gleitzellen
• Parenchymzellen   =Speicherzellen, bilden das Grundgewebe für die Photosynthese, Speicherung, usw.
• Kollenchymzellen   gehören zu den Stützzellen - bilden das Festigungsgewebe Kantenparenchym: Verdickung nur an den Kanten Plattenparenchym: Verdickung an zwei gegenüberliegenden Seiten Teile von der Zellwand von der Verdickung ausgenommen für Stoffaustausch
• Fasern   gehören zu den Stützzellen sind abgestorbene, längliche Zellen mit extrem verdickten Zellwänden, verholzt (mit Lignin-Einlagerungen)
• Steinzellen, Sklereiden  gehören zu den Stützzellen  sind abgestorbene, unregelmäßig geformte Zellen mit extrem verdickten Zellwänden, verholzt z. B. in Birne
• Xylem: gehört zu Leitgewebe für den Transport von Wasser und Mineralstoffe Tracheiden - sind langgezogene,                       abgestorbene Zellen,                       die Zellwände sind verdickt und verholzt                       vor allem bei Farnpflanzen und Gymnospermen                       innen hohl                       Tracheen (Gefäße) - sind durchgehende Röhren                      aus abgestorbenen, verholzten Zellen,                      die Querwände haben Löcher oder                      sind ganz aufgelöst                       nur bei Angiospermen
• Phloem gehören zu den Leitgewebenen  Siebzellen - sind langgezogene, lebende, dünnwandige Zellen ohne Zellkern (ursprünglich vorhanden, stirbt ab)und Siebfedern (bei Farnpflanzen und Gymnospermen) Strasburgerzellen (= Eiweißzellen) liegen  an den Siebzellen an- parallel laufende Zellen mit Zellkern, die den Kontakt zum Parenchym herstellen (bei Gymnospermen) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Siebröhrenzellen, -glieder, -elemente - sind langgezogene, lebende, dünnwandige Zellen mit größerem Querschnitt, ohne Zellkern und mit großen Siebplatten (bei Angiospermen), sie werden gleichzeitig mit den Gleitzellen ellengebildet. Gleitzellen befinden sich an den Siebröhrenz- wie Strasburgerzellen (bei Angiospermen)
• Gewebetypen Grundgewebe       Parenchym Parenchymzellen  Kollenchym Kollenchymzellen  Sklerenchym Fasern und Sklereiden 2. Abschlußgewebe  Epidermis Parenchym, Sklerenchym, Schließzellen, Haare  Periderm Parenchym, Sklerenchym, Kork 3. Leitgewebe  Xylem Tracheiden/Tracheen (Gefäße); Parenchymzellen, Kollenchymzellen  Phloem Siebzellen, Strasburgerzellen/Siebröhrenglieder, Gleitzellen, Parenchymzellen, Kollenchymzellen Xylem und Phloem sind häufig zu Leitbündeln (Gefäßbündeln) zusammengefasst
• Leitbündel (Gefäßbündel) bestehen aus Xylem und Phloem
• Spermatophyta =Samenpflanze Angiospermen (Bedecktsamen), Nacktsamer (Gynospermen)
• Gynospermen Nacktsamer Coniferophyta Ginkophyta Cycadophyta (Palmfarne) Gnetophyta
• Geschichte der Pflanzen Bedecktsamern 126 Mill. Jahren Samenpflanzen 360 Mill Jahren Gefäßpflanzen 400 Mill. Jahren Moose 470 Mill. Jahre
• Tracheophyten = Gefäßpflanzen bilden ein komplex gebautes Festigungs- und Leitgewebe: Xylem und Phloem; für den Transport von Wasser und Mineralstoffen bzw. von Assimilaten. Daher ist auch eine höhere Körpergröße möglich. haben einen Kormus, d.h. sie sind untergliedert in (echte) Achse, Blatt und Wurzel. Generationswechsel: dominanter Sporophyt (2n)
• Kormus Untergliederung der Gefäßpflanzen (Tracheophyten)  Achse, Blatt und Wurzel.
• Pterophyten =Farnpflanzen Generationswechsel noch deutlich sichtbar  Haplo-Diplonten: mit dominantem, selbstständigem Sporophyten (2n) und untergeordnetem, aber doch makroskopisch erkennbarem Gametophyten (n) überwiegend Isosporen, aber auch schon Entwicklung zur Heterosporie Befruchtung der Eizelle durch Spermatozoide, sind daher auch vom Vorhandensein von Wasser abhängig (wie bei Moosen), sie sind wie diese auf relativ feuchtes (Mikro)Klima beschränkt
• Isospor =Sporen gleich groß
• Heterospor Sporen unterschiedlich groß
• Spermatozoide Begeißelte Samenzelle
• Klassifikation der Pterophyten =Farnpflanze   1. Bärlapppflanzen, Lycopodiophyta ca. 1.000 Arten  Bärlappgewächse, Lycopodiaceae  Moosfarngewächse, Selagniellaceae 2. Farne (im weiteren Sinn), Moniliophyta ca. 11.000 Arten Echte Farne, Filicophyta Schachtelhalmgewächse, Equisetophyta Urfarne (Gabelblattgewächse), Psilophyta
• Mikrophylle kleine Laubblätter z. B. bei Lycopodiophyta
• Sporophylle   = Spezialisierte Blätter, die die Sporangien tragen
• Lycopodiophyta = Bärlapppflanzen  Mikrophylle (keine Laubblätter) Sporophylle (= Spezialisierte Blätter, die die Sporangien tragen) endständige Sporophyllstände (= viele Sporophylle zu einem Komplex auf der Achse zusammengefasst), auch Sporangienträger genannt Im Sporangium findet Meiose statt Isospor bei  Bärlappgewächsen (Sporen sehr klein für pyrotechnische Zwecke verwendbar) Heterospor bei Moosfarngewächsen (4 Megasporangien im Sporangium  und zahlreiche Microsporangien)
• Filicophyta = Echte Farne  ca. 11.000 Arten die Achse ist meist als Rhizom ausgebildet (verdickt, waagrecht, unterirdisch wachsend)  meist große Blätter (= "Wedel") meist werden auf diesen Blättern die Sporangien gebildet (Sporotropophylle) in Form von Sori (EZ: Sorus = "Sporangienhaufen"), geschützt durch ein Schleierhaftes Gebilde, das Indusium Isospor der Gametophyt (haploides Stadium) ist das Prothallium (klein, flächig)  Archegonien und Antheridien sind räumlich getrennt, aber auf einem Prothallium für die Befruchtung wird, wie bei Moosen, Wasser benötigt, damit die Spermatozoiden zur Eizelle im Archegonium gelangen können 
• Sprotropophylle Blätter die auch gleichzeitig die Aufgabe von Sporangien haben
• Prothallium Gametophyt bei den Filicophyta/echte Farne
• Rhizom Achse die unterirdisch,waagrecht verläuft
• Sori Sprangienhaufen
• Lebenzyklus bei echter Farn haploide Spore keimt zum Prothallium aus. Es werden Rhizoide (keine echten Wurzeln) gebildet sowie Archegonium mit Eizelle und Antheridium mit vielen Spermatozoiden mit Hilfe von Wasser kommt es zur Befruchtung Es entsthet ein Embryo (ab hier ist diploides Stadium) der Sporophyt wächst aus dem Gametophyt (der stribt ab) Sporophyt wird mit Blatt/Wedel, Rhizom und Wurzeln selbstständig Auf dem Blatt befinden sich Sporangien in Form von Sori (Blattunterseite)  Im Sporangium kommt es zur Meiose  - Isosproen werden gebildet Sporangium reißt auf haploide Sporen treten aus
• Equisetophyta =Schachtelhalme  15 Arten (2 Gattungen)  wirtelige Achsenverzweigung (mehr als zwei Seitenachsen pro Knoten)  Mikrophylle  einige, meist tischchenförmige Sporophylle  keulenförmige, endständige Sporophyllstände  isospor
• Spermatophyta =Samenpflanzen, ca. 250.000 Arten der Sporophyt ist dominant Heterosporie: Neue Namen für Mikorspore = Pollenkorn Pollenkorn (= haploide Mikrospore), gebildet im Pollensack (= Mikrosporangium) die Samenanlage enthält die haploide Megaspore, gebildet im Nucleus (= Megasporangium), eingehüllt vom Integument (= Hüllschicht) der Gametophyt ist stark reduziert, vom Sporophyten abhängig, wird im Pollenkorn bzw. in der Megaspore gebildet - kein sichtbarer Generationswechsel mehr - Diplont Bestäubung (= Übertragung des Pollens vom Pollensack zur Samenanlage bzw. zum Fruchtblatt bei den Bedecktsamern) erfolgt u. a. durch den Wind (Anemogamie) oder durch Tiere (Zoogamie) dadurch wird die Befruchtung vom Wasser unabhängig Samen als neue Ausbreitungseinheit, Schutz für den Embryo (= junger Sporophyt) durch die Testa und Ernährung durch das Endosperm
• Bau der Samenpflanzen    besitzen einen Kormus ( Achse, Blatt und Wurzel)  mit Nodien (Ansatzstelle der Blätter) und Internodien (Zwischenknotenstück)  axilläre Verzweigung durch die Bildung von Seitenachsen in der     Achsel von (Trag-)Blättern  Spross = Achse + Blätter  Haupt- und Seitenwurzeln
• Integument Hüllschicht des Nucellus nach der Befruchtung werden die Integumente zur Testa (=Samenschale)
• Testa =Samenschale
• Bau Samen    Embryo (junger Sporophyt)  Endosperm (Nährgewebe)  Testa (Samenschale)
• Der Embryo besteht aus: Hauptsprossanlage Keimblättern (Cotyledonen) Hypocotyl Hauptwurzelanlage
• axilläre Verzweigung Verzweigung erfolgt in der Achsel von Blättern An einem Knoten/Nodium muß zuerst ein Blatt gebildet werden und dann kann eine Seitenachse gebildet werden.
• dicotyle Angiospermen Zweikeimblättrige Bedecksamen
• monocytole Angiospermen Einkeimblättrige Bedecktsamer
• polycotyl Vielkeimblättrig bei Gynospermen / Nacksamern
• Wurzel Aufgaben der Wurzel :               sind die Befestigung und               Aufnahmen von Wasser und den darin gelösten Mineralstoffen;               oft Speicherung Die Wurzelspitze mit dem Wurzelspitzenmeristem (Meristem = dauerhaft besonders teilungsaktives Gewebe) wird von der Wurzelhaube geschützt Rhizodermis mit Wurselhaaren-Die Wurzelhaare dienen der Wasseraufnahme Rindengewebe besteht aus Parenchym Endodermis: verdickte Zellwände, Wasserdicht versiegelt mit Lignin und Endoderminschicht Mitte: Zentralzylinder: Xylem (innen) und Phloem (außen)
• Meristem = dauerhaft besonders teilungsaktives Gewebe = dauerhaft besonders teilungsaktives Gewebe wird von Wuzelhaube geschützt
• Casparische Streifen bei Wurzeln Endodermis mit undurchlässige Schicht aus Lignin und Endodermin verhindern die unkontrollierte Aufnahme von Wasser und Mineralien zwischen den Endodermiszellen  die Passage muss durch die Zellen erfolgen, kann also kontrolliert werden.
• allorhiz Wurzelsystem der Bedecktsamer: bei zweikeimblättrigen, verzweigtes System von Hauptwurzeln und Seitenwurzeln
• homorhiz Wurzelsystem der Bedecktsamer: bei einkeimblättrigen, System von gleichrangigen Wurzeln (sieht aus wie ein Vorhang)
• Knöllchenbakterien Anreicherung von Stickstoff aus der Luft bei den Schmetterlingsblütlern durch Bakterien, die in Knöllchen an der Wurzel leben
• Diversität von Wurzeln    Speicherwurzel (z.B. Rübe)  Stelzwurzel (z.B. bei tropischen Mangrovenpflanzen)  Sprossbürtige Haftwurzel (z.B. bei Efeu)  Stützwurzel (z.B. bei einer Würgfeige)
• Achse/Stamm - Aufgaben Stabilisierung der Pflanze  das Tragen der Laubblätter und der fertilen Organe Transport (Leitgewebe) Speicherung.
• Achse / Stamm - Aufbau Leitbündel Farne:  Protosele (Xylem vom Phloem ringförmig eingeschlossen) Siphonostele: Mark-Phloem-Xylem-Phloem (ringförmig) Samenpflanzen Gefäßbündel können aneinderreichen oder schon in Bündeln unterteilt sein mit Markgewebe (Parenchym) dazwischen einkeimblättrige zerstreut, unregelmäßig
• Kambium Meristim, dauerhaft teilungsaktives Gewebe zwischen Xylem und Phloem verantwortlich für sekundäres Dickenwachstum (Breitenwachstum)
• Dickenwachstum Kambium schiebt vor allem Xylem wächst und wir  immer dicker, es kommt zur Einlagerung von Lignin(=Holz) das Phloem steht unter Druck, ist nicht so langlebig, Zellen sterben ab (Bast) sind immer nur gerade so viele das die Leitungsfunktion erhalten bleiben kann bei Nacktsamern, Zweikeimblättrigen Bedecktsamer NICHT: Farnplanzen, einkeimblättrige Bedecktsamer

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