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Biologie Ökologie (Fach) / Fortsbotanik (Lektion)

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• Anhand welcher 5 Merkmale werden Pflanzen gewöhnlich definiert? mehrzellige Eukaryoten, Photosynthese, Zellwand aus Cellulose, Embryo (geschützt in Mutterpflanze), zwei adulte Formen
• Was waren die die wichtigsten evolutionären Veränderungen in der stammesgeschichtlichen Entwicklung der Pflanzen? Aufnahme von Photosynthese-betreibende Cyanobakterien (Endosymbionten-Theorie) Außerdem: Abnahme von Größe des Gametophyten + Zunahme Größe/Bedeutung von Sporophyten; zunehmend komplexere Strukturen und Leben an Land
• Geben Sie jeweils eine kurze Beschreibung der folgenden vier Pflanzentypen: Bryophyten, Gefäßsporenpflanzen, Nacktsamer und Bedecktsamer. Bryophyten: Moosgewächse, noch ohne Kormus, aber schon wurzel-spross-blattähnlicher Aufbau, Gametophyt dominiert Gefäßsporenpflanzen: Pteridophyta = Farngewächse,einfache Gefäßpflanzen strukturiert in Wurzel, Spross, Blatt (Kormophyt), samenlos (Sporangien o.ä.), Sporophyt dominiert = eigenständige, grüne Pflanze Nacktsamer: Gymnospermae, Samenpflanze, aber Samenanlage „nackt“ auf einer Samenschuppe z.B. in Zapfen, Nadelbäume Bedecktsamer: Angiospermae, Samenpflanze, aber Samenanlage in Fruchtknoten eingeschlossen, Samen mit Frucht, Laubbäume, auch Sträucher und andere Pflanzen
• Wie erklärt die Endosymbiontentheorie die Entwicklung von Organellen? Aufnahme von Chloroplasten und Mitochondrien (eigenständige Prokaryoten) als Endosymbiont durch Phagocytose. Aufnahme von Cyanobakterien (Photosynthesebetreibend) durch Phagocytose, aber nicht als Nahrung verdaut, sondern Nutzung für eigenen StoffwechselBelege: Doppelmembran + eigener Zellkern
• Welchen Funktionen dient die große Zellvakuole? Vakuole mit Wasser gefüllt, reguliert Wasserhaushalt + Salzhaushalt der Zelle, innerer Druck verleiht Stabilität. Außerdem Lagerstätte für Abfallprodukte, Giftstoffe, schädliche Substanzen
• Beschreiben Sie die grundlegende Struktur von Zellwänden? Aus Cellulose aufgebaut. Cellulosefasern verbinden sich zu Mikrofibrille und mehrere Mikrofibrillen zu Makrofibrille. Es gibt primäre Zellwände => entstehen als erstes, sind dünn, außerhalb der Plasmamembran, haben chaotische Streuungstextur und enthalten viel Hemicellulosen. Sekundäre Zellwände => werdne später ausgebildet, dick, mit Tüpfeln für schnellen Wasser-/Stoffaustausch, geordnete Parallelstruktur, besteht aus 2/3 Celluose 1/3 Lignin
• Nennen Sie mindestens 5 verschiedene Typen von Plastiden und beschreiben Sie deren Funktion. Leukoplast: farblos, weiter Unterteilung in Elaioplast (Speicherung von Öl), Amyloplast (Speicherung von Stärke), Proteinoplast (Speicherung von Proteinen) Chromoplast: enthält Pigmente, v.a. gelb/rot/orange, kommen in Blättern, Blüten, Früchten vor Chloroplast: enthält Chlorophyll-Pigmente, Ort der Photosynthese (Zuckerproduktion) Proplastide: aus ihnen können sich noch fast alle Plastidenarten entwickeln
• Vergleichen und unterscheiden Sie pflanzliche und tierische Zellen. TIERISCHE ZELLE: Nur ZellmembranAusgeprägtes Cytoskelett zur Stabilisierung Heterotrophe Ernährung (nur Mitochondrien) Kohlenhydratspeicher: Glykogen Keine Vakuole PFLANZLICHE ZELLE Zellwand aus Cellulose, evtl. Cuticula Weniger ausgeprägtes Cytoskelett, Zellwand und Vakuole stabilisierenPhotoautotrophe Ernährung durch ChloroplastenKohlenhydratspeicher: StärkeAusgeprägte Vakuole
• Geben Sie einen Überblick über pflanzliche Meristeme und Gewebe mit den jeweiligen Aufgaben und Funktionen. Abschlussgewebe: schützende äußere Schicht. Schutz vor Austrocknung, Infektionen etc. Grundgewebe: Raum zwischen Abschluss und LeitgewebeLeitungsgewebe: leitet Wasser (Xylem) und Nährstoffe (Phloem)-->Aufbau gilt für alle Pflanzensysteme Dauergewebe: Gewebe das keine Zellteilung betreibt. Abschlussgewebe, Festigungsgewebe, Assimilationsgewebe, Transfergewebe, LeitgewebeBildungsgewebe (Meristeme): Gewebe, das Zellteilung betreibt und zum Pflanzenwachstum beiträgt. Apikal (Längenwachstum = Wurzel-/Sprossmeristem), Lateral (Dickenwachstum/sek. Wachstum = Kambium)
• Worin unterscheiden sich meristematische Zellen von Parenchymzellen, Kollenchymzellen und Sklerenchymzellen? Meristematische Zellen teilen sich fortwährend, während Parenchymzellen, Kollenchymzellen und Sklerenchymzellen diese Fähigkeit verloren haben. Parenchymzellen sind häufigster Zelltyp, mit versch. Funktionen (Photosynthese, Speicherung von Stärke, Wasser, Struktur). Kollenchymzellen geben Gewebe „flexiblen“ Halt, haben teilweise verdickte Zellwände. Sklerenchymzellen geben Festigkeit durch dicke, harte Zellwände
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• Vergleichen und unterscheiden Sie Tracheiden und Gefäßelemente. Sowohl Tracheiden und Gefäßelemente sind Teile des Xylems und für Wassertransport verantwortlich. Tracheiden sind einzelne, längliche Zellen mit Tüpfeln (für Wasseraustausch untereinander) und v.a. bei Gymnospermen vorhanden.Gefäßelemente (o. Tracheen) sind lange Röhren (aus fusionierten Zellen) die durch sog. Perforationsplatten geteilt sind (wasserdurchlässig + Halt). Deutlich (10-fach) länger als Tracheiden, aber instabiler (deswegen von haltgebende Holzfasern umgeben), v.a. bei Angiospermen.
• Welchen Zweck erfüllt das Abschlussgewebesystem und welche Grundstruktur hat es? Generell: schützt vor Austrocknung, Eindringen von Schädlingen/Mikroorganismen, Infektionen, starken Licht- und Wärmeeinwirkungen etc.Primäres Abschlussgewebe: Epidermis. Erste äußerste Zellschicht (Blatt, primärer Spross), meist mit Cuticula, schützt vor Autrocknung, hat Spaltöffnungen für Gasaustausch (Wasser, O2, CO2)Sekundäres Abschlussgewebe: Periderm. Zweites Schutzgewebe, wenn Epidermis einreißt (da kein Wachstum). Durch Korkkambium gebildet (nach außen Korkzellen (Phellem) nach innen parenchymatische Zellen (Phellogen), Phellem stirbt ab, von Lenticellen durchzogen). Tertiäres Abschlussgewebe: Borke. Durch mangelndes Dickenwachstum reißt Periderm -> neues Periderm wird eingezogen, äußere Schichten werden von Nährstoff- und Wasserversorgung abgeschnitten = sterben ab = Borke
• Worin unterscheidet sich primäres Wachstum von sekundärem Wachstum? Primäres Wachstum = Längenwachstum an Spross- und Wurzelspitzen. Durch apikales MeristemSekundäres Wachstum = Dickenwachstum von Spross und Wurzel. Durch zylindrisch geformtes Kambium/Korkkambium
• Woraus besteht Holz? Holz besteht aus Cellulose, Hemicellulose und Lignin, sowie in geringem Maß auch weitere Stoffe wie Pektin etc. Wird gebildet aus Kambium, sind nach innen abgegebene Parenchymzellen, die Funktion von Xylem (sekundär) übernhemen (aufgebaut aus Tracheiden/Tracheen und Holzfasern, durchzogen von Markstraheln)
• Beschreiben Sie die Aufgabe der Sprossachse. Verbindet die der Ernährung dienenden Grundorgane (Wurzel und Blatt). Funktionen: Stofftransport, mechanische Funktion (trägt Blätterdach, Lichtasurichtung)
• Identifizieren Sie die Hauptfunktionen jedes Pflanzenorgans. Wurzel: Nährstoffaufnahme, Wasseraufnahme, Bodenverankerung Spross: Stoff-/Wassertransport, Stützfunktion Blatt: Photosynthese (Energieaufbau), Wasserdampfabgabe
• Welche Rolle spielen Perizykel und Endodermis in einer Wurzel? Perizykel = meristematisches Gewebe für Ausbildung von Seitenwurzeln + Ausbildung von Kambium (?)Endodermis = physiologische Barriere für aufgenommene Nährsalze = Regulation und Selektion
• Was sind Mykorrhizen und in welcher Hinsicht sind sie vorteilhaft? Pilze. Gehen Symbiose mit Wurzeln ein. Versorgen Pflanzen mit Nährstoffen und werden im Gegenzug mit Energie (Zucker) von Pflanze versorgt
• Welche Funktion erfüllt die Blattepidermis? Schutz vor Austrocknung + Gasaustausch über Spaltöffnungen/Stroma
• Welche Bedeutung hat das Kambium? Dickenwachstum von Wurzel oder Sprossachse
• Welche Bedeutung hat das Korkkambium? Wie wird es in Sprossachsen gebildet? Dickenwachstum. Bildung von Holz und Rinde. Bei Beginn des Dickenwachstums?
• Beschreiben Sie die Bestandteile und grundlegenden Funktionen der Rinde. Besteht aus sek. Phloemelementen, Bastparenchym, Baststrahlparenchym und Bastfasern. Meist sehr dünne Schicht. Assimilat-Transport.
• Beschreiben Sie die Bestandteile und grundlegenden Funktionen von Holz. Tracheiden, Holzparenchym und Markparenchym + Tracheen und Holzfasern (bei Angiospermen). Transport von Wasser, Stabilität
• Nennen und erläutern Sie mindestens 5 Spross‐ und Wurzelmodifikationen an Pflanzen Speicherknollen: verdickte Wurzel zur Speicherung von Wasser, Energie (Kohlenhydrate/Stärke)Luftwurzeln: Stützend und Wasseraufnahme aus Luft (v.a. in Regenwäldern, Orchideen) Atemwurzeln: Luftaufnahme bei Pflanzen in Sumpfgebieten (Mangrovenwälder) Klettende Luftwurzeln: „Festhalten“ an Gegenständen/Wänden für HöhenwachstumRhizome: unterirdisch, horizontale Sprossachse zur Speicherung von Reservestoffen (Bsp. Ingwer)Stolonen: Horizontale Sprossachsen/Ausläufer (Bsp. Erdbeere)Zwiebeln: kurze, oft verdicktes Stück Sprossachse, aus der Blätter wachsen Sprossknollen: unterirdische Knollen, die Stärke speichern (Bsp. Kartoffel)
• Phloem vs. Xylem Phloem:  Von Blatt zu Wurzeln und Zellen; transportiert Zucker und Lebensmittel, bildet weichwandiges Gefäßgewebe, besteht aus SIebrohrzellen, Begleitzellen und Phloemparenchym Xylem: von Wurzel zu Blatt und Zellen; transportiert Wasser und Mineralstoffe; besteht aus Gefäßen Tracheiden, Xylemfasern und Parenchym; ist hartwandig

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