Biologie 2.Semester (Fach) / Systematik der Pflanzen 1 (Lektion)

Einführung, Schleimpilze, Chitinpilze

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• Wieviel Pflanzenarten gibt es? 419.700 beschriebene Arten Insgesamt wohl >600.000 Arten Einteilung in Angiospermen  Gymnospermen Farne Moose Algen Pilze Flechten Cyanobakterien
• Einteilung der Pflanzen Taxonomie: gibt den Arten Namen Systematik: Einordnung der Arten in ein System
• Taxonomische Gruppen Reich:  Bakteria, Archaea, Eukarya     Unterreich: -bionta     Abteilung : -phyta, mycota   Unterabteilung: -phytina, mycotina Klasse: -phyceae,-mycetes,-opsida Unterklasse: -idae Ordnung: -ales Familie: -aceae Gattung: --- Art: ---
• Entstehung der Erde Vor 4,6 Mrd Jahren Einteilung in  Krypterozoikum - Bis vor 570 Mio Jahren - d.h.87% der gesamten Erdgeschichte - Bildung der Erdkruste - Evolution des Lebens, erst kernlose Prokaryoten, dann kern- und reaktionsraumhaltige Eukaryoten, Algen, erste Tiere - keine Besiedlung des Festlandes Phanerozoikum - Beginn des Kambriums bis heute - Tiere und Pflanzen erobern das Festland (Moose, Farne) - Höhere Farne -> Nacktsamer -vor 130 bis 90 Mio Jahren Bedecktsamer -> explosionsartige Vervielfachung
• Gymnospermen Nacktsamer Samenanlage ist nicht in Fruchtknoten verschlossen.
• Angiospermen Bedecktsamer Samenanlage ist in Fruchtknoten verschlossen
• Miller Experiment 1953 Simulation der chem Bedingungen der Uratmosphäre im Labor Wasser wird erwärmt und erzeugt Wasserdampft Das wird vermischt mit H2O, H2, CH4, und NH3  2 Elektroden dazu (Gewitter) führt zu Ionenbildung Zurück zum Wasser Ergebnis: es lassen sich alle Grundbausteine des Lebens erzeugen! Unter Einwirkung von UV-Licht und Tonmineralien als Katalysator, lassen sich sogar Proteine und Nukleinsäure herstellen
• Photosynthese Als erste Gruppe die Cyanobakterien 6 CO2 + 12 H2O ->  C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
• Anaerobes Massensterben Durch die ersten Photosynthesetreibenden Organismen stieg der Sauerstoffgehalt von <1% auf 21% an
• Biogenese Reproduktion von Leben aus Leben
• Vertebraten Amphibien Reptilien Säugetiere Vögel
• Gruppenvielfalt Die größten Gruppen Arthropoden     Spinnen und Insekten Molluscen         Schnecken Vertebraten      Amphibien, Reptilien, Vögel, Säugetiere
• Protozoen Einzellige Organismen,  die sich bewegen und organische Nahrung aufnehmen
• Das 5-Reiche System Plantae -> autotroph Fungi -> heterotroph ->saprobiotisch -> d.h. Absorption von Nährstoffen aus der Umgebung Animalia -> heterotroph Protista -> Einzellige Monera ->Prokaryoten
• Warum kann heutzutage kein Leben aus abiotischen Prozessen entstehen? Unsere oxidative Atmosphäre ist für spontane Bildung komplexer Moleküle nicht förderlich
• Stromatolithen Entstanden vor 3,5 mrd Jahren und enthalten Fossilien,  die rezenten Prokaryoten ähneln
• Die ältesten bekannten vielzellugen Eukaryoten Algen
• Konkurerenz zwischen Protobionten Erst nach Entwicklung eines Vererbungsmechanismus
• Reihenfolge des entstehenden Lebens Stoffwechsel vor Mitose
• Ereignissein der Entstehung Entstehung der Prokaryoten Evolution von eukaryotischen Zellen Evolution von vielzelligen Eukaryoten Diversifizierung der Tiere Besiedlung des Festlandes durch PPflanzen und Pilze Evolution von Landtieren Erste Menschen
• Wie heißen die taxonomischen Domänen der Prokaryoten? Archaea Bacteria
• Sauerstoff in der Atmosphäre Termosphäre >80km Höhe O2 -> 2 O* Stratosphäre 10-50km Höhe O* + O2 + M -> O3 +M Ozonzyklus O3 -> O2 + O*
• Heterocyten Zellen, die Speziell geformt sind Besondere physiologische Eigenschaften haben Unter Stickstoffmangel ausgebildet werden Sogar bei gebundenen Stickstoff nicht möglich Stehen terminal oder interkalar Derbe Zellwand Gelblich durch Abbau von Photosynthese 2 Haben Nitrogenase -> reduziert N2 zu NH3 in der Atmosphäre, arbeitet nur wenn kein Sauerstoff vorhanden ist!!
• Cyanobakterien 1-100ųm Blaugrün Chromatoplasma -dichte Bereiche Nukleoplasma - weniger dichte Bereiche Genom im Vergleich zu anderen RIESIG Photosynthese  
• Verbreitung von Cyanobakterien Kosmopolitisch ( auf der ganzen Welt ) Aquatisch Terrestrisch Terristrisch auf/in Gestein Aquatisch und terrestrisch auf/in Pflanzen  
• Eukaryoten Merkmale Echter Zellkern Zellorganellen: ER, Mitrochondrien, Golgi-Apparat,  Plastiden, Dictyosomen Geißeln mit 9+2Struktur Zellwand aus Makromolekülen Komplex Viel größer als Prokaryoten Zellen
• Argumente für die Endosymbiontentheorie Doppelmembran von Mitrochondrien und Plastiden Plastiden der grünen Pflanzen mit ihren Thylakoiden ähneln Cyanobakterienzellen Mitrochondrien und Plastiden sind selbständig teilungsfähig M und P haben ihre eigene DNA und 70S Ribosomen,  im Rest der Zelle gibt es nur 80s Ribosomen! Rezente Endocytosymbiose (Symbiont wird im Wirt aufgenommen)
• Fortpflanzung Vegetative Sexuelle
• Vorraussetzung für Syngamie (sex. Fortpflanzung) Bildung von Geschlechtszellen (Gameten) durch Meiose Dadurch genetische Rekombination -> Vielfalt Ursprüngliche Eukaryoten waren haploid und erst die Zygote diploid Später heterophasischer Generationswechsel zwischen einer haploiden und einer diploiden Phase  
• Gamet Geschlechtszelle
• Generationswechsel Sporophyten produzieren Sporen (Meiose) Sporen entwickeln sich zu Gametophyten (Mitose) Gametophyten bilden Gameten (Mitose) Befruchtung Zygote (Mitose) Zygote wird zu Sporophyt usw usw  
• Mycobionta Chitinpilze
• Pilze Eigenschaften Keine Plastiden Kein Chlorophyll Heterotroph - saprobionten oder parasitisch Speichern Glykogen und Fett KEINE STÄRKE Zellwand aus Chitin
• Wuchsform und Vorkommen von Chitinpilzen Thallus (Lager) Hyphen (einzelne Fäden) Mycel ( Netzwerk von Hyphen) Fruchtkörper (vom Mycel gebildet) Vorkommen: limmnisch, terrestrisch, seltener marin
• Fortpflanzung von Pilzen Freisetzung von Sporen durch 2 Zyklen ( entweder, oder, beide)  1.geschlechtlich Plasmogamie (Verschmelzung des Plasmas, wenn Eltern sich treffen) Karyogamie (Verschmelzung der haploiden Kerne)> Zygote Meiose Sporen bildene Strukturen Sporen Keimung Und wieder Plasmogamie 2. Ungeschlechtlich Sporen bildene Strukturen Sporen Keimung Und wieder sporenbildene Strukturen
• Mykorrhizapilze Mykorrhiza ist eine Verbindung zwischen dem Pilzmycel und den Pflanzenwurzeln Blasen- und bäumchenförmige verzweigte Strukturen Die meisten Landpflanzen haben diesen Mykorrhizatyp Wichtigste Gattung : Glomus Symbiose : Pilz kriegt CO2 und Pflanze Nährstoffe  Cyperaceae, Amaranthaceae und Brassicaeae bilden keine Mykorrhizen!!  
• Schlauchpilz 60% aller Pilze Überwiegend terrestrisch Parasiten von Pflanzen oder Saprobionten Fortpflanzung: Vegetativ: durch Konidien ( ungeschützte Sporen, die außen an den Hyphen gebildet werden) Sexuell: mit Ascusbildung (schlauchähnliche Gebilde, in denen Sporen produziert werden)
• Generationswechsel von Schlauchpilzen 2 Zyklen 1.sexuell Plasmogamie Karyogamie Meiose Mitose Verbreitung Keimung  Und von vorne 2.asexuell Sporen (Konidien) Verbreitung Keimung Sporen usw
• Phylogenie der Chitinpilze Chytridien Jochpilze Schlauchpilze Ständerpilze
• Fruchtkörper typen Apothecium (Schale) Perithecium (Vase) Cleistothecium ( Teller)
• Ständerpilze 30%aller Pilze Basidie:4 getrennt stehende Meiosporen werden abgeschnürt große Fruchtkörper Dikaryotisches Schnallenmycel (Auswüchse an der Seite, wo ein Kern auf die andere Seite wandert
• Unterschied Schlauch und Ständerpilze Schlauchpilze Ascomycota Für jede Fruchtkörper bildung ist eine Plasmogamie nötig Ständerpilze Basidiomycota Plasmigamie nur einmal erforderlich, fruktiziert über Jahre
• Entwicklungszyklus Ständerpilze Plasmogamie Fruchtkörper bildung Karyogamie Meiose Sporenbildung Verbreitung Keimung Usw
• Flechten Symbiose zwischen Pilzen und Cyanobaktien oder Grünalgen Häufig Schlauchpilze Mit  10% Cyanobaktien 90% Grünalgen Flechtenpilze können ohne Symbiosepartner nicht leben Konvergent entstanden
• Wie ist die stratosphärische Ozonschicht entstanden? Energiereiche Sonnenstrahlung spaltet Sauerstoff Moleküle inrder Stratosphäre in zwei einzelne Atome(radikale) Diese vereinigen sich jeweils mit einem weiteren Sauerstoff Molekül zu Ozon O* + O2 + M -> O3 + M
• Inhalt einer Cyanobakterienzelle Stärker pigmentierte Bereiche -> Chromatoplasma Hier sind die Photosynthesepigmente lokalisiert   Weniger stark pigmentierte Bereiche -> Nucleoplasma Hier befindet sich die Erbsubstanz (Nukleinsäure)
• Besondere Eigenschaft der Heterocysten der Cyanobakterien Heterocysten sind Sonderformen von Cyanobakterien Sie werden unter völliger Abwesenheit von Stickstoff ausgebildet Sie enthalten das Enzym Nitrogenase Nitrogenase bindet Stickstoff in der Luft N2 ->NH3 Enzym arbeitet nur bei völliger Abwesenheit von Sauerstoff
• Beispiel für rezente Endosymbiose Geosiphon Symbiose

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