Pharmazeutische Biologie (Fach) / Samen und Frucht (Lektion)

Zum Thema Samen und Frucht. Lektion ist fertig bearbeitet.

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• Entwicklung des jungen Sporophyten (Embryo) Entwicklung aus der Zygote Entwicklung nach bestimmten Zellteilungsmuster Zygote --> mehrzelliger Faden (Proembryo) vordere Zelle des Proembryos wird später zum Embryo, der restliche Teil: Suspensor Suspensor schiebt den Embryo tiefer in das Endosperm --> Nährstoffvermittlung vordere Zelle durchläuft weitere Zellteilungen --> bis ein Oktant entsteht bei Dikotyledonen: Keimblätter entwickeln sich aus den vier vorderen Zellen UND der zum Suspensor gelegene Anteil bildet das Hypokotyl; spät wird die Vorwölbung des Sprossscheitels sichtbar bei Monokotyledonen: Sprossscheitel wird seitlich angelegt Keimwurzel (Radicula) bei Dikotyledonen: Bildung an der Spitze Keimwurzel (Radicula) bei Monokotyledonen: sek. Homorrhizie --> an der Spitze schon die erste Seitenwurzel, wird schnell von anderen Seitenwurzeln überwachsen
• Nährgewebe des Embryos typischerweise das triploide Endosperm selten kann auch der Nucellus ein Nährgewebe ausbilden (= "Perisperm", diploid) Keimling selbst kann ein Nährgewebe bilden, z.B. Speicherkotyledonen
• Samen Ist die Samenanlage im Zustand der Refiung und Trennung von der Mutterpflanze
• Testa Samenschale mehrschichtig wird bei der Samenreifung aus den Integumenten gebildet schützt den Samen vor äußeren Einflüssen im Bereich der Mikropyle bleibt die Testa häufig dünner zur Charakterisierung von Samen Epidermis der Testa: von Cuticula überzogen ODER stark behaart (z.B. Baumwollsamen) Festigkeit der Testa über Sklerenchymfaser- oder Steinzellschichten
• Embryo "Embryo" = der junge Sporophyt macht im Samen eine Ruhephase durch (Jugendphase) Jugendphase typisch für Samenpflanze
• Frucht Blüte zum Zeitpunkt der Samenreife Bildung der Frucht durch: Gynoeceum, aber auch andere ehemalige Blütenorgane (z.B. Blütenachse)
• Fruchtwand "Perikarp" umgibt die Samen Gliederung in 3 Schichten: Exo-, Meso- und Endokarp
• Wuchsform - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: ursprünglich Holzpflanzen Dikotyledonen: ursprünglich Holzpflanzen Monokotyledonen: ursprünglich krautig
• Anzahl der Keimblätter - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: viele Dikotyledonen: zwei Monokotyledonen: eins
• Blattgestalt - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: oft gabelig oder fiedrig Dikotyledonen: oft fiedrig oder geteilt Monokotyledonen: meist einfach, ganzrandig
• Blattnervatur - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: meist gabel- oder parallelnervig Dikotyledonen: meist netznervig Monokotyledonen: meist parallelnervig
• Blattscheide - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: selten Dikotyledonen: selten Monokotyledonen. oft vorhanden
• Leitbündelanordnung und -Typ in der Sprossachse - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: meist ringförmig, offen Dikotyledonen: meist ringförmig, offen Monokotyledonen: zerstreut, geschlossen
• Sekundäres Dickenwachstum - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: vorhanden Dikotyledonen: vorhanden Monokotyledonen: selten anormales Dickenwachstum
• Differenzierung der Zelltypen in Xylem und Phloem - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: wenige Zelltypen Dikotyledonen: viele verschiedene Zelltypen Monokotyledonen: viele verschiedene Zelltypen
• Bewurzelung - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: meist Allorrhizie Dikotyledonen: meist Allorrhizie Monokotyledonen: meist sekundäre Homorrhizie
• Blüte - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: einfach gestaltet, schuppige Blütenblätter Dikotyledonen: oft fünfzählige Wirtel mit doppeltem Perianth Monokotyledonen: oft dreizählige Wirtel als Perigon
• Samenanlage - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: liegt frei zugänglich, Pollen wird auf Samenanlage übertragen Dikotyledonen: Samenanlage in Fruchtblatt eingeschlossen, Pollen wird auf Narbe übertragen Monokotyledone: Samenanlage in Fruchtblatt eingeschlossen, Pollen wird auf Narbe übertragen
• Endosperm - vergleichend bei Gymnospermen, Dikotyledonen und Monokotyledonen Gymnospermen: meist haploid Dikotyledonen: meist triploid Monokotyledonen: meist triploid
• Kelch-, Kron- und Staubblätter der Blüte nach der Befruchtung... ...sterben in der Regel ab.
• Samengehäuse Seminar genannt Im Seminar der Frucht liegen die Samen, die nach der Befruchtung durch Umbildung der Samenanlage entstehen
• Verbreitungsform Verbreitung der Samen allein ODER Verbreitung der Frucht mit dem eingebetteten Samen
• Blüte nicht bestäubt/ befruchtet in diesem Fall fällt der Fruchtknoten bald ab.
• Kenokarpie Früchte ohne Samen wenn der Fruchtknoten aufgrund ausgebliebener Bestäubung/ Befruchtung abfällt Verbreitung der Pflanzen vegetativ (Stecklinge, Ableger)
• Bildung Samenanlage Bildung der Samenanlage beginnt an der Placenta: Bildung des Nabelstrangs (Funiculus) Funiculus = Verbindung Samenanlage und Fruchtblatt Chalaza am Ende des Funiculus Chalaza: Ansatzpunkt für Nucellus und Integumente Mikropyle gegenüber der Chalaza gebildet, durch eine Lücke in den Integumenten im Nucellus = Bildung des Embryosacks mit dem typischen 8-Kerne-Stadium Entwicklung beginnt mit der Differenzierung einer Zelle des Nucellusgewebes zur Embryosackmutterzelle Embryosackmutterzelle --> Meiose (Reduktionsteilung) --> vier haploide Zellen entstehen 3 dieser Zellen verkümmern, 1 dieser Zelle --> Embryosackzelle Kern der Embryosackzelle (primäre Embryosackkern) teilt sich noch 3 Mal --> 8 haploide Kerne --> an den beiden Polen lagern sich je 4 Kerne an --> jeweils 3 Kerne umgeben sich mit Plasma und z.T. Zellwände --> die beiden übrigen Zellen bilden die Polkerne --> Polkerne wandern in die Mitte und verschmelzen --> sekundärer Embryosackkern in der befruchtungsreife Samenanlage: im Embryosack zur Mikropyle: Eiapparat, zur Chalaza hin 3 Antipoden, in der Mitte ist der diploide sek. Embryosacckern
• Eiapparat Bestandteile: Eizelle + 2 Synergiden (Helferzellen) Im Embryosack zur Mikropyle gerichtet
• Antipoden in der befruchtungsfähigen Samenanlage zur Chalaza hin orientiert insgesamt 3 Stück
• Synergiden Helferzellen (bei der Befruchtung) insgesamt 2 Stück im Eiapparat, d.h. zur Mikropyle hin orientiert in der befruchtungsfähigen Samenanlage
• Mikropyle Integumente lassen gegenüber der Chalaza eine Lücke frei
• Nucellus "Samenkern" diploid Unitegmisch = Nucellus wird von einem Integument umgeben Bitegmisch = Nucellus wird von zwei Integumenten umgeben Hier Bildung des Embryosacks mit dem typischen 8-Kerne-Stadium Eine Zelle des diploiden Nucellus differenziert sich zur Embryosackmutterzelle
• Chalaza Ende des Leitbündels des Funiculus Ansatzpunkt des Nucellus (Samenkern) und der Integumente (Hüllschichten)
• Funiculus Nabelstrang Bildung durch die Placenta Kurzer Stiel Verbindung mit seinem Leitbündel die Samenanlage mit den Fruchtblättern Leitbündel des Funiculus endet in der Chalaza Auch in der fertigen Samenanlage erkennbar
• Samenanlage - Einteilung wird anhand der Krümmung des Funiculus und der Lage der Samenanlage eingeteilt atrop: aufrecht anatrop: umgewendet kampylotrop: gekrümmt
• Bildung der männlichen Gameten Entwicklungsvorgänge in den Pollenkörnern (vor der Befruchtung) in den Pollenkörnern --> nacheinander 2 Pollenmitosenerste Mitose: Pollenkorn teilt sich inäqual --> Bildung einer generativen Zelle UND vegetativer Zelle ODER Pollenschlauchzellezweite Mitose (vor oder nach Befruchtung): Teilung der generativen Zelle --> Entstehung der beiden männlichen Gameten ODER Entstehung der Spermazellen
• Pollenkörner - Bildung durch Pollenmutterzelle im Tapetum des Pollensacks durch Reduktionsteilung (Meiose)
• Befruchtung progame Phase:- Pollenschlauch wächst von der Narbe zur Samenanlage- vegetative Zelle keimt zum Pollenschlauch --> Protoplast (umhüllt von Intine) schiebt sich durch die Apertur- Pollenschlauch dringt in das Griffel-Gewebe ein --> wächst in Richtung Samenanlage nach unten- Vegetativer Zellkern und die beiden Spermazellen sind an der Spitze des Pollenschlauchs- Pollenschlauch dringt durch Mikropyle ein (vermittelt durch Synergiden) --> zum Eiapparat doppelte Befruchtung:- eine Spermazelle verschmilzt mit der Eizelle --> diploide Zygote --> später Embryo- eine Spermazelle verschmilzt mit dem sek. Embryosackkern --> triploider Endospermkern
• Samen - Bau und Bildung Befruchtung der Samenanlage Samenanlage reift zum Samen aus Bildung der Testa aus den Integumenten Samen fertig gereift --> Ablösung des Funiculus (Bildung des Nabel "Hilum") bei anatropen Samenanlagen: Bildung der Samennaht (Raphe)
• Hilum "Nabel" Entsteht bei der Samenreifung Abbruchstelle des abgefallenen Funiculus
• Raphe Samennaht Bildung bei anatropen Samenanlagen Das Leitbündel des bei der Samenreifung abgefallenen Funiculus hinterlässt diese Naht
• Nährgewebe der Samen - Entwicklung Entwicklung aus den Geweben der Samenanlage aus triploiden Endospermkern --> voluminöses Endosperm (triploid) bei Angiospermen (Bedecktsamern) anstatt Endosperm oder zusätzlich zum Endosperm: Perisperm --> Perisperm entsteht durch Volumenzunahme des Nucellus
• ruminiertes Endosperm wenn in das helle Endosperm das dunkle Perisperm einwuchert z.B. bei Muskatnuss, Rizinuss
• Energiereservestoffe des Keimlings Embryo/ Keimling muss sich aus dem Nährgewebe ernähren, da er selbst noch keine Photosynthese betreiben kann Energiereservestoffe: Kohlenhydrate, Fette, Proteine
• Embryoentwicklung Embryo --> Bildung aus der Zygote über das Stadium des Proembryos --> durch Zellteilung Anfang: Ausbildung eines stielartigen Embryoträgers (Suspensor) nach abgeschlossener Entwicklung: Unterscheidung in Keimblätter (Kotyledonen), Keimachse (Hypokotyl) und Wurzelanalag (Radicula) Zwischen Keimblättern: Plumula (Keimknospe) --> aus der Plumula wächst später der Spross Wurzelanalge entsteht der Mikropyle zugekehrt --> --> Keimung
• Keimung Spross entsteht aus der Plumula heraus Wurzel keimt der Mikropyle zugewandt Samen nimmt Wasser auf und quillt Durch Quellung sprengen die inneren Gewebe die Samenschale (evtl. auch die Fruchtschale) Radicula (Wurzelanalge) tritt mit dem Hypokotyl aus der Öffnung (meist dort wo die Mikropyle war) Ziel: Möglichst schnell grüne Blätter aus der Erde zu treiben epigäische Keimung: Hypokotyl stark gestreckt, um die ersten Blätter auszutreiben hypogäische Keimung: Keimblätter bleiben unter der Erdoberfläche, nur Epikotyl streckt sich (nicht Hypokotyl), Primärblätter (erste Blätter) schieben sich dann durch die Erdoberfläche
• Fruchtbildung Parallel zur Samenentwicklung --> Fruchtknoten bildet sich zur Frucht um Fruchtknotenwand: Perikarp --> umschließt den Samen/ die Samen an der Fruchtbildung auch die gesamte Blüte beteiligt
• Perikarp Fruchtwand Umschließt die Samen Differenziert aus der Fruchtknotenwand Exokarp = außen Endokarp = innen Mesokarp = zwischen Exo- und Endokarp
• Springfrucht Form der Öffnungsfrucht Samen können heraus springen
• Öffnungsfrucht gehören zu den Einzelfrüchten Frucht, die sich bei der Reife öffnet und ihre Samen freigeben Spring- und Streufrüchte Bruch- oder Spaltfrüchte
• Streufrucht eine Form der Öffnungsfrucht werden beim Öffnen heraus gestreut
• Bruch- oder Spaltfrüchte Form der Öffnungsfrucht Früchte zerfallen am Ende der Fruchtreife Fruchtteile verbleiben an der Pflanze --> Verbreitungseinheit sind die Samen

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