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Pflanzenpysiologie (Fach) / Bau und Funktion (Lektion)

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• Transpiration Wasserverlust/abgabe an den Blättern
• Stomata = Spaltöffnungen in den Blättern, sind Zellen der Epidermis - Schließzellen haben Chloroplasten (alle anderen Epidermiszellen nicht)- gehen aus inäqualer Teilung hervor- befinden sich auf der Blattunterseite (hypostomatisch), Blattober -und Unterseite (amphistomatisch) und Blattoberseite (epistomatisch)- können sich schließen o. öffnen, je nach Umweltbedingung (Offen: bei hohen Turgordruck -> Regulation des H2O-Verlustes (Transpiration))
• Interzellulare System luftgefüllter Hohlräume zw. den Zellen - im Palisadenparenchym u. besonders ausgeprägt im Schwammparenchym
• Meristem(zellen) = meristematischer Bereich, teilungsaktives Gewebe -> Zellteilung - die terminale Sprossknospe birgt das apikale Sprossmeristem- die Seitenknospe birgt Seitensprossmeristeme (in jeder Blattachsel) Meristemzellen sind klein, cytoplasmareich, haben dünne Zellwände, einen Zellkern mit Nucleolus und keine großen Vakuolen
• Morphologien des Laubblattes Eudikotyledone (zweikeimblättrige):Oberblatt aus Blattstiel und Blattspreite (Lamina)Unterblatt aus 2 Nebenblättern (Stipeln) und dem Blattgrund Monokotyledone (einkeimblättrige):Blattscheide (=Unterblatt), Ligula, Blattspreite (Lamina)
• Kormophyten = Farne und Samenpflanzen
• Trichome = Haare, ausschl. aus Epidermiszellen - weit verbreitet und vielgestaltig- Funktionen ebenfalls vielgestaltig (Strahlungsschutz, Abwehr, Klettwirkung, Transpirationsschutz, Salz-Abscheidung, Insektenfallen,..)
• Phyllodien = Flächige Blattstiele, Sonderform des Laubblattes
• Metamorphosen des Blattes - Dornen (Blattdornen, Nebenblattdornen (Stipulardornen))- Ranken (Fiederblattranken, Blattranken)- Scheinspross u. Speicherblätter (Zwiebel)- Tierfallen (Tentakel, Klappfalle)
• Abscission, Problem und Lösung = Selbstreinigen von nicht mehr funktionsfähigen, alten, verletzen o. erkrankten Organen (Blätterfall) Problem: Verlust wertvoller Stoffe, ungünstige oder gar lebensbedrohliche Weeterperioden /Jahreszeiten Lösung: Vorbereitung -> Verlagerung wertvoller Stoffe aus dem Blatt ins Speichergewebe (Holzparenchym) und Blattfall (Trennungsgewebe am Blattstiel)
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• Parenchym(zellen) = parenchymatisches Gewebe -> ZellstreckungDdie Zellen bilden das lebende Grundgewebe. Sie können sich zu untersch. Zelltypen mit versch. Funktion differenzieren -> Differenzierungs-Bereich - Zellkern, Nucleolus, dünne Zellwände- Cytoplasma als dünner "Wandbelag"- haben eine große Zentralvakuole- Interzellulare sind daran anliegend
• Differenzierungs-Bereich = Parenchymzellen gelangen zur Spezialisierung (Festigung, Wasserleitung, Assimilatleitung, äußerer/innerer Gewebeabschluss,..). Bereich, an dem die Wurzelhaare beginnen.
• Kalyptra = Wurzelhaube - zum Schutz des Meristems- als Gravitations-Sensor (Statolithen (Zellen) führen Tropismus (= gerichtete Wachstumsbewegung) nach unten aus, damit die Wurzel nach unten wächst und somit - Wasser und Nährmineralien in der Rhizosphäre (von Wurzel beeinflusster Bodenbereich) finden kann- dazu übt die Wurzel Rhizodeposition aus (mechan. Schutz; verschleimende Absonderung, aschilfernde Zellen) -> verbessert die Versorg. mit Wasser u. Nährmineralien
• Wurzelhaare - in der Rhizodermis (Epidermis) und entstehen aus Rhizodermiszellen- verbessert den Kontakt zw. Wurzel und Boden- vergrößert die Aufnahmeoberfläche, sowie das Bodenvolumen Wurzelhaarzellen = Trichoblasten Die Wurzelhaarzone ist der Hauptbereich der Resorption von Wasser und Nährmineralien.
• Transportwege durch die Wurzelrinde symplastisch = durch die Zellen hindurch, also durch das Cytoplasma apoplastisch = zwischen den Zellen lang, nicht durch das Cytoplasma
• Casparischer Streifen = Inkrustation mit Lignin und Cutin, (Transportweg durch) Endodermis, Resorption spätestens hin muss das Wasser und die Ionen symplastisch (durch das Cytoplasma) transportiert werden, jedoch gelangen dabei nur Stoffe hindurch, für die der Trans-Membrantransport möglich ist
• primäre,- sekundäre,- tertiäre,- Entwicklungsstadien der Endodermis primär: Wurzelrinde, prim. Endodermis, Casparischer Streifen, Pericambium -> Resorption sekundär: Durchlasszellen zw. sek. Endodermis(diese hat eine Suberinschicht (Korksubstanz)), Casp. Streifen -> keine Resorption tertiär: tertiäre Endodermis, Zellwandverdickung (Suberinschicht + Celluloseschicht), Casparischer Streifen, Durchlasszellen -> keine Resorption
• Hypodermis/ Exodermis = sekundärer Wurzelbereich, zur Leitung des "Saftes" und um die Zellschicht unter der Rhizodermis (Endodermis) abzudichten Rhizodermis und Hypodermis sorgen zsm. für einen geringeren Wasserverlust, welches wiederrum eine gute Vorraussetzung für den weiten Transport liefert
• Xylem = Ring-, Tüpfel-, und Schraubengefäße; Elemente zur Weiterl. von Wasser und Nährmineralien Die Transpiration der Blätter sorgt für einen Sog, welcher wiederrum einen Unterdruck im Xylem ausübt. Dieser Unterdruck sorgt dafür, dass das Wasser von unten aus den Wurzeln nach oben in die Blätter gelangt.Damit das Xylem dem Unterdruck stand hält, gibt es versch. Typen von Zellwandverstärkungen (Ring-, Tüpfel...). Tracheiden o. Tracheen sind wasserleitende Elemente. Das Xylem kann 2-, 3- bis vierstrahlig (diarch, triarch,.., polyarch) sein und hat eine radiäre Anordnung.
• Tracheiden = wasserleitendes Element aus langgestreckten Einzelzellen, sie haben Stütz -und Transportfunktion Zell-Zell-Transport über Tüpfel, mit hohem Leitungswiderstand  Häufig bei den Gymnospermen und die evolutiv urspr. Form der Wasserleitelemente in Pfl.
• Tracheen = Gefäße aus großlumigen Zellen, dienen nur dem Transport Zell-Zell-Transport mit geringem Leitungswiderstand, da die Querqände zwischen den Zellen entweder komplett aufgelöst oder durchbrochen (Siebwände) sind. Haupts. bei den Angiospermen (haben aber auch Tracheiden)
• Tüpfel = Aussparungen in der Zellwand, entstehen in Bereichen, in denen viele Plasmodesmen liegen und sind im Ggs. zu ihnen lichtmikroskopisch sichtbar Hüpftüpfel: der Torus kann die Öffnung auf einer Seite schließen, dies dient zum Schutz vor Embolie (zu viel O2)
• Phloem = liegt zwischen den Xylemstrahlem und wird von ihm durch das Parenchym getrennt; Weiterleitung von Assimilaten (Zucker, AS, etc.) von oben nach unten in die Wurzeln Die Leitung geschieht in Röhren aus lebenden Zellen (Siebröhren) -> symplastischer Massenstrom. Die Siebplatten verb. das Cytoplasma der Zellen und entst. durch Erweiterung von Plasmodesmen 
• Phloem = liegt im Zentralzylinder (ZZ) zwischen den Xylemstrahlem und wird von ihm durch das Parenchym getrennt; Weiterleitung von Assimilaten (Zucker, AS, etc.) von oben nach unten in die Wurzeln Die Leitung geschieht in Röhren aus lebenden Zellen (Siebröhren) -> symplastischer Massenstrom. Die Siebplatten verb. das Cytoplasma der Zellen und entst. durch Erweiterung von Plasmodesmen 
• Perikambrium/ Perizykel = bildet die äußerste Zellschicht im Zentralzylinder, ist der plasmareich und teilungsfähig -> Seitenwurzelbildung Die Seitenwurzeln dienen der erhöhten Aufnahmefähigkeit bei der Resorption aufgrund von mehr Wurzelhaarzonen (also auch mehr Wurzelspitzen). Sie sind endogener Herkunft, also brechen durch das äußere Wurzelgewebe hindurch. Dies geschieht an den stellen an denen das Xylem das Perikambrium erreicht. 
• Adventivwurzeln (sprossbürtige Wurzeln) = Wurzeln die z.B. infolge einer Verletzung an ungewöhnlichen Stellen und/oder zu ungew. Zeit auftreten. Sei brechen ebenfalls durch die Rinde und Epidermis hindurch und sind endogener Herkunft. (Bsp.: Mais, Urbohne, Erbeere (Mutter-, und Tochterpfl.) Charakteristisch für Monokotyle.
• Zugwurzeln (kontraktile Wurzeln) = Wurzeln die schneller als normale in den Boden wachsen und sich dann zusammen ziehen, womit sie den Sämling weiter in den Boden ziehen (Stützfunktion). (Bsp.: Crocus, Sämlinge von Petersilie, Zwiebeln, Rhizome, Knollen..)
• Mykorrhiza = Symbiose zw. den Wurzeln höherer Pfl. mit Pilzen; durch die Pilze erhält die Pfl. ein großes Bodenvolumen Ektomykorrhiza: bei den meisten Waldbäumen; Pilzhyphen wachsen in der Rhizodermis zw. den Rindenzellen, bilden einen "Mantel" aus, ersetzen somit die Wurzelhaare der Pfl. und geben ihr gleichzeitig Nährmineralien (Phosphat) Endomykorrhiza: bei den meisten Samenpfl.; vesikulär-arbuskulär (Va-Mykorrhiza), da sie die primäre Rinde durchdringen und in den Rindenzellen Arbuskel u. Vesikel bilden. Diese dienen dem Stoffaustausch, die Pfl. erhält Nährmineralien (Phosp.) und die Pilze Assimilate
• Rhizobien (Knöllchenbakterien) Sie leben in Symbiose mit Fabaceen (Hülsenfrüchtler). Die Bakterien gelangen durch einen Infektionskanal in die Wurzel, durchdringen die prim. Wurzelrinde, wandeln sich zu Bakteriode um. Es bildet sich ein Wurzelknöllchen, da sich die Zellen in der Rinde und im Perizykel um die Bakteriode herum teilen. In dem Wurzelknöllchen bildet sich ein Leitgewebe, das dem Nährstofftransport (Stickstoff) zw. dem Knöllchen und dem Xylem und Phloem der Pfl. dient. Ca. 1/3 der langwirts. Stockstoff-Einträge wird von den Knöllchen beim Anbau von Fabaceen eingenommen.
• Mykorrhiza = Symbiose zw. den Wurzeln höherer Pfl. mit Pilzen; durch die Pilze erhält die Pfl. ein großes Bodenvolumen Ektomykorrhiza: bei den meisten Waldbäumen; Pilzhyphen wachsen in der Rhizodermis zw. den Rindenzellen, bilden einen "Mantel" aus, ersetzen somit die Wurzelhaare der Pfl. und geben ihr gleichzeitig Nährmineralien (Phosphat) Endomykorrhiza: bei den meisten Samenpfl.; vesikulär-arbuskulär (Va-Mykorrhiza), da sie die primäre Rinde durchdringen und in den Rindenzellen Arbuskel u. Vesikel bilden. Diese dienen dem Stoffaustausch, die Pfl. erhält Nährmineralien (Phosp.) und die Pilze Assimilate
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• Aerenchym = dient der O2-Versorgung zum Überleben bei längerer Staunässe. Da der Boden stets unter Wasser steht leidet die Pfl. an Sauerstoffmangel. Dies führt zu: kein terminaler Elektronenakzeptor bei der Atmungskette verfügbar -> keine Atmungskette -> zu wenig Energie -> reduz. Stoffwechsel -> keine Reperatur u. Neusynthese -> Zelltod -> Pfl. stirbt Bei Staunässe-toleranten Arten entwickelt sich das Aerenchym lysigen (durch programmierten Zelltod entstehen luftgefüllte Interzellularen). Jetzt kann eine Diffusion von O2 zu den Wurzelzellen stattfinden. Bei Staunässe-bevorzugten Arten entwickelt sich das Aerenchym schizogen (durch Spaltung/Auseinanderweichen der Zellen entwickeln sich Interzellularen. -> O2-Diffusion
• Metamorphosen von Wurzeln Speicherwurzeln: Süßkartoffeln, Möhren, Zuckerrüben sind Speicherwurzeln Haftwurzeln: bei Eufeu und Klettertrompete Stelz -und Stützwurzeln: Mangrove, westafr. Schraubenbaum Atemwurzeln: schwarze Mangrove (viel Aerenchym, lebt im Wasser)
• antikline vs. perikline Teilung antiklin= (Tunicata, L1+L2), Zellteilungsebene liegt senkrecht zum Meristem periklin= (Korpus, L3) Zellteilungse. liegt parallel zum Meristem
• Wo und wie entsteht ein Spross? Sprossmeristeme bilden Blätter, weitere Sprossmeristeme o. Sprossachse aus.Die Pfl. gewinnt an Länge durch: Zellteilung-, streckung, Volumenzunahme der Zellen, aber vorallem in den Internodien (Nodien=Blattansatzstellen).Das Sprossmeristem teilt sich in Tunicata (L1+L2, antikline Teil.) und Korpus (L3, antikline und perikline Teil.). Zudem teilt sich der Sprossin 4 Gewebebereiche1. Abschlussgewebe, 2. Parenchym außerh.des Leitbündels 3. Parenchym innerh. des Leitb. 4. Leitbündelring
• Abschlussgewebe (Sprossgewebebereich) 1. Gewebebereich Protoderm wird zur Epidermis
• Parenchym außerhalb d. Leitbündels (Sprossgewebebereiche) 2. Gewebebereich Urrinde wird zur Rinde (Cortex)
• Parenchym innerhalb d. Leitbündels (Sprossgewebebereiche) 3. Gewebebereich Urmark wird zum Mark (Medulla)
• Leitbündelgewebe (Sprossgewebebereiche) 4. Gewebebereich Restmeristem -> Procambiumstränge -> mehr Procamb. -> Leitbündel aus Xylem, Procambium, Phloem, Sklerenchymscheide (teilw.)
• Zellwandschichten pfl. Zellen von außen nach innen:- Plasmamembran- Sekundärwand (aus Cellulose (u. Hemicellulose) u. Lignin)     Cellulose-Fibrillen und das Lignin-Gerüst sorgen für Festigung und Imprägnierung- Primärwand (Cellulose, Hemicellulose, Pektin)- Mittellamelle (Pektin) Zudem sind überall Proteine zu finden und zw. den Zellen befinden sich viele Plasmodesmen (Sekundärwandaussparungen: Zell-Zell-Verb., wie Tüpfel)
• vegetative Reproduktion Die vegetative (asexuelle) Fortpflanzung der Pflanzen hat den Vorteil, dass Kombinationen, die sich bereits als günstig erwiesen haben, auch erhalten bleiben und eine hohe Reproduktionsrate gewährleisten. Allerdings reagieren die genetisch identischen Nachfahren auch identisch auf Umweltfaktoren.
• Generative Reproduktion Die generative (sexuelle) Forpflanzung bietet bessere Anpassungsfähigkeiten und eine Vielfalt an Genotypkombinationen. Zudem werden unvorteilhafte Komb. ausselektiert und der Heteozygoten-Vorteil herrscht. Durch Meiose werden die homologen Chromosomenpaare der dipl. Mutterzelle durch 2 Reifeteilungen zu 4 Tochterzellen (=Meiosporen) gespalten (am apikalen Sprossmeristem und Seitensprossmeristemen). Bei der Mitose wird aus dem mehrzelligen haploiden Stadium zweier Meiosporen 2 Geschlechtszellen gebildet.Bei Syngamie verschmilzt das Cytoplasma und den Kern der Geschlechtszellen (Gameten) zur Zygote.
• Kormophyten Farne und Samenpflanzen

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