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pm2 (Fach) / Botanik (Lektion)
- Welche Charakteristika Kennzeichnen Caulerpa taxifolia als eine invasive Art? - Caulerpa (=Killeralge) stammt ursprünglich aus dem Indopazifik und wurde ins Mittelmeer eingeschleppt durch die Freisetzung aus dem Aquarium in Monaco. Aufgrund verschiedener Faktoren konnte die Art sich massiv im Mittelmeerraum ausbreiten. Da sie dort nicht heimisch ist und einen giftigen Stoff enthält, hat sie keine natürlichen Feinde. Ihre siphonale Organisation (Syncytium, "Riesenzelle”) und ihre schnelle Regenerationsfähigkeit unterstützen ihr Überleben. am schnellsten wachsenden Algen der Welt (bis zu 8 cm/Tag). . Durch Sporolation ganzer Thallusteile kann sie sich asexuell Fortpflanzen, aber auch vegetativ kann sie sich vermehren. Wenn sie zerstückelt wird, können aus den Fragmenten neue Pflanzen wachsen.Die stärkste ökologische Auswirkung hat sie als Licht- und Platzkonkurrenten auf die Seegraswiesen, welche zurückgedrängt werden
- Generationswechsel der Laminariales - Die Laminarien besitzen einen heteromorphen haplo-diplontischen Generationswechsel → der Gametophyt und der Sporophyt morphologisch verschieden gestaltet sind. Der diploide Sporophyt (2n) bildet den dominanten Vegetationskörper. In seinen Sporangien findet die Meiose statt und er bildet haplontische Sporen aus, welche dann zum Gametophyten heranwachsen. Der haploide Gametophyt (n) ist reduziert und besteht aus mikroskopisch kleinen Fäden. der weibliche und der männliche Sporophyt sind hierbei unterschiedlich gestaltet. → Der männliche Gametophyt besteht aus stark verzweigten Fäden. An seiner Spitze entlässt die Spermatogone einen Spermatozoiden. → Der weibliche Gametophyt besteht aus Fäden mit wenigen großen Zellen. Die Zelle an der Spitze bildet das Oogonium aus dem ein Ei entlassen wird. Die Eizellen schütten bei der Entlassung aus den Oogonien Pheromone aus, welche a) eine synchrone Freisetzungder Spermatozoiden bewirkt und b) wirkt es als chemotaktischer Lockstoff für die Spermatozoiden. Die so gebildete Zygote bildet wieder den diploiden Vegetationskörper, den Sporophyten.
- Laminarias-generationswechsel Schema Sporophyt (2n) = dom. Vegetationskörper → Sporangien → (Meiose) → Sporen (n) → Gametophyt Gametophyt (n) ⇒ Spermatogone/Spermatozoiden + Oogonium/Ei ⇒ Zygote (2n)
- Welche ökophysiologischen Vorteile haben Rotalgen durch den Besitz von Phycoerythrin und Pycocyanin. Mit Hilfe der Phycobiliproteine minimieren die Rotalgen die Grünlücke der grünen Pflanzen und können auch "mittelwellige VIS" (Bereich der visuellen und gleichzeitig größtenteils auch photosynthetisch aktiven Strahlung) absorbieren und auf die photosynthetisch aktiven Chlorophyll a-Moleküle übertragen. Da Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm bis 550 nm (blau bis grün) schlecht von Wassermolekülen und ihren Soluten absorbiert wird, gelangt es in große Tiefen (über 250 m). Phycoerythrin verstärkt die Absorption vor allem von 490 nm bis 580 nm (vom hellblauen bis zum Anfang des gelben Bereiches). ⇒ Algemeines: Auf den Thylakoiden sitzen 30 bis 40 nm große, mehr oder weniger kugelige Strukturen: die Phycobilisomen. Sie enthalten wasserlösliche Photosynthese-Hilfspigmente, die Phycobiliproteine. Die Hauptmasse bilden dabei mehrere Varianten von rotem Phycoerythrin; Allophycocyanine und Phycocyanine kommen ebenfalls vor. Bau und Pigmentausstattung der Rhodoplasten deuten auf ihre Verwandtschaft mit den Cyanobakterien hin. (siehe auch Endosymbiontentheorie)Das Pigment Phycoerythrin ist photodestruktiv. Das bedeutet, dass dieses Pigment mit zunehmender Lichtintensität zunehmend zerstört wird. Dies ist der Grund dafür, dass viele oberflächennah lebende Rotalgen nicht rot aussehen.Die Chloroplasten, hier auch Rhodoplasten genannt, enthalten Chlorophyll a und seine Begleitcarotinoide, aber keine anderen Chlorophylle. In den Chloroplasten liegen die Thylakoide nicht wie bei den Chloroplastida in Stapeln vor, sondern sind in gleichen Abständen nebeneinander angeordnet.
- Centrales und Pennales: Zellwandgestalt, Fortpflanzung, Begeißelung Zellwand: beide coccal und Zellwand aus Kieselsäure/Silikat (SiO2) mit "Bienenwabenstruktur"/Poren. Beide haben eine Epitheka und Hypotheka.Centrales - Schalen radiärsymmetrisch, rund oder dreieckig. Gürtelbänder können stark ausgeprägt sein.Pennales - Stab- oder Schiffchenförmig. Es gibt welche mit und welche ohne Raphe. Raphe dient der Fortbewegung. Begeißelung: Centrales - männl. Gameten sind begeißelt. Weibl. Gameten unbegeißelt. Diplont unbegeißelt.Pennales - keine begeißelten Stadien! Fortpflanzung: Diplontische sexuelle Fortpflanzung und Zellteilung. Bei der Zellteilung bilden die ehemaligen "Schalen" - Epi- und Hypotheka- jeweils die neue Hypotheka. So schrumpft der Nachkomme, dessen Hypotheka ehemals die Epitheka war. Dies funktioniert in diesem Fall deshalb auch nur begrenzt, bis ein Größenminimum einsetzt und die sexuelle Fortpflanzung greift. Centrales - Oogamie: Nach Meiose 4 unbegeißelte weibl. Gameten und 4 begeißelte männl. Gameten. Nach Befruchtung: Zygote mit pektinartiger Hülle, alte Schalen werden abgeworfen -> Volumenvergrößerung. Auxozygote (2n) als "Erstlingszelle". Pennales - Meiose mit 4 haploiden Kernen, von denen 2 degenerieren -> Schalen trennen sich. Je 2 Gameten kopulieren. Fusionierung von Isogameten. Nackte Protoplasten "kriechen" aufeinander zu. So entstehen 2 Auxozygoten und jede Zygote bildet eine neue Schale aus und wird damit zur "Erstlingszelle".
- Außer der Bedeutung als Primärproduzenten haben Dinophyta, Haptophyta und Diatomeen noch andere ökologische, geologische oder klimatische Bedeutungen. Nennen Sie je 2. Dinophyta: - Algenblüten ("red tides"): Massenentwicklung. Kann toxisch wirken. - Zooxanthellen als Symbiosepartner - Ölfelder in der Nordsee (- Biolumineszens) Haptophyta: - weiße Blüten → Klimawirksam, Erhöhen die Albedo/ strahlen Wärme zurück, Kalkschuppen färben Wasser weiß - geologische Kalkablagerungen: Kreidefelsen Diatomeen: - Algenblüten im Frühjahr (bis Silikat aufgebraucht ist) (ökologisch) - geologische Ablagerungen: Kieselerde, Kieselgur, Diatomit (- wird genutzt als Schleif- und Poliermittel, Isoliermaterial, Filtermaterial, Absorbens (Dynamit))
- Was ist ein Haptonema und in welcher Algengruppe kommt es vor? Was ist die Funktion und wie ist es aufgebaut? Das Haptonema kommt bei den Haptophyta vor, wie z.B. den Coccolithophoriden. Es ist ein fädiges Anhängsel (keine Geißel!), welches der Anheftung dient. Es besitzt 6-7 sichelförmigangeordnete Tubuli. ⇒ The cells typically have two slightly unequal flagella, both of which are smooth, and a unique organelle called a haptonema, which is superficially similar to a flagellum but differs in the arrangement of microtubules and in its use.
- folgende Organisationstypen stichwortartig erklären: - monadal: begeißelte Einzeller, evtl. Kolonien bildend - coccal: unbewegliche Einzeller mit fester Zellwand - capsal: unbewegliche Einzeller in Gallertschicht mit dünner oder fehlender Zellwand - coenobial: Kolonie mit fester Zellzahl - trichal: unverzweigte Zellfäden; apikales, basales, interkalares Wachstum - siphonocladal: mehrkernige Zellen mit Zellwand - siphonal: Zellschlauch ohne Querwände; mehrkernig
- Unterschied zwischen den Entwicklungszyklen: Haplont, Haplo-Diplont, Diplont Ein Generationswechsel beginnt mit der Zygote (diploid) und endet mit Gametenbildung (haploid):Kernphase wechselt dabei von diploid nach haploid unter Meiosis (Reduktionsteilung).Zwischen diesen beiden Eckpunkten des Kernphasenwechsels wird ein Vegetationskörper ausgebildet:Je nachdem, ob der Vegetationskörper diploid, haploid oder abwechselnd beides ist, werden verschiedene Typen von Generationswechsel klassifiziert:Haplont: Zygotische Meiose - Zygote keimt unter Meiose→ Zygote (2n) als Dauerstadium: typisch für "unsichere" Umgebung z.B.: Süßwasseralgen, terrestrische Algen Diplont: Gametische Meiose - Meiose bei Bildung der GametenHaplo-Diplont: Kernphasen– und Generationswechsel → alternierende Gametophyt - Sporophyt → isomorpher Generationswechsel: Gametophyt und Sporophyt morphologisch gleich → heteromorpher Generationswechsel : Gametophyt und Sporophyt morphologisch verschieden gestaltet
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