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Biologie (Fach) / Bio2 (Lektion)

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Algen mit metaboler Bewegung Euglenophyta
Generationswechsel Haplont bei Mitose entstehen haploide Gameten durch Verschmelzung dieser (+Plasmogamie + Karyogamie) entstehen diploide Stadien diese gehen durch Meiose wieder in haploide über
Generationswechsel: Diplont bei Mitose entstehen entweder 4 gleiche Spermien oder 1 große Einzelle, während 3 Zellen degenerieren (alle haploid) durch Verschmelzen der Gameten entstehen diploide Stadien lange diploide Stadien vorhanden, haploide nur kurz
Generationswechsel: Haplo-Diplont bei Mitose entstehen männliche+weibliche Gameten (haploid) durch Verschmelzen dieser entstehen diploide Stadien bei Mitose entsteht haploider Sporophyt der durch Meiose in haploide Gamten übergeht häufigster Fall zur Hälfte der Zeit diploide Stadien
vegetativer + sexueller Entwicklungszyklus: Chlamydomonas rheinhardtii normal: vegetativ durch Mitosen entstehen mehrere neue Zellen diese bleiben zunächst innerhalb von einer Zellwand Aufplatzen der Zellwan + Austreten der neuen Zellen ungeünstige/ Mangelbedingungen: sexuell 1 männliche + 1 weibliche Zelle lagern sich zu Viergeißelstadium zusammen, bilden Paarungskanal dabei entsteht diploide Zygote aus dieser entstehen durch Meiose haploide Meiosporen
4 große Abteilungen der Mycobionta (Pilze) Chytridiomycota -> einzige Klasse mit geißelbeweglichen Stadien Zygomycota-> fädiges Mycelium, viele Mykhorrizapile + Parasiten Ascomycota->nur kurze Dikaryophase nach Befruchtung Basidiomycota-> lange Dikaryophase
ökologische Bedeutung der Mycobionta sehr großer Teil aller Lnadpflanzen obligat symbiotisch mit Pilzen Remineralisierung im Boden weitgehend durch Pilze
Arten von Pilzhyphen coenocytische Hyphen septierte Hyphen-> unvollständige Abstrennung von Zellen, Verbindung durch Poren in den Septen
Mycobionta allgemein Chitin in ZW keine Plastiden nie Stärke, aber Glykogen, Mannit, Fett... heterotroph: saprophytisch, parasitisch, symbiontisch Mycel, Hyphen
wichtige Vertreter: Ascomycetes (Schlauchpilze) Hefen Schimmelpilze Claviceps purpurea (Mutterkorn) Tuber melanosporum (Trüffel)
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Formen des Ascocarps (Fruchtkörper bei Pilzen) Kleistothecium: kugelförmig geschlossen Apothecium: schlüsselförmig offen Perithecium: flaschenförmig
Claviceps purpurea (Mutterkorn) Auslöser des Ergotismus (heiliges Feuer): -> Übelkeit, Schwindel, Halluzinationen, Darmkrämpfe, Zuckungen, Durchblutunsstörungen, Absterben + Abfallen von Gliedmaßen, Fehlgeburt
Schnallenmycel bei Basidiomycetes (Ständerpilze) genotypisch verschiedene (+,-) Sporen keimen zu schnallenlosem Mycel diese kopulieren Bildung von Schnallen durch Ausstülpungen der ZW
Flechten (allg) = Ektosymbiosen zwischen Alge+Pilz (-> Dauersymbiose= Konsortium) Pilzpartner: Mycobiont Algenpartner: Phycobiont Parter getrennt kultivierbar, haben aber Strukturen + Leistungen, die sie nicht alleine aufbringen können
biologische Krusten =Zusammenschlüsse von (Cyano)Bakterien/Algen/Flechten + Moosen Schutz vor Bodenerosion CO2-Fixierung N2-Fixierung
zelluläre Kontakte zwischen Alge+ Pilz Wand an Wand Kontakte: Kontakte über Apressorien (angepresste Pilzhyphen) Haustorienbildung Kontakte über Haustorien (Saughyphen, durchdringen ZW)
Fortpflanzung der Flechten vegetative Fortpflanzung (als Pilz-Alge Konsortien) Fragmentierung der ausgetrockneten, spröden Thalli Soredien: pilzumsponnene Algenpakte, Sorendienstände: Sorale Isidien: stiftartige Ausstülpungen der Flechtenthalli-> Sollbruchstellen sexuelle Fortpflanzung nur bei Pilzpartner-> Apothecien + Perithecien (Fruchtkörper)
heteromerer Flechten Thallus Thallus geschichtet Algen nicht in einer Zone konzentriert Rinde Algenschicht Mark Rinde Rhizine
Flechtentypen Gallertflechten Krustenflechten Blattflechten Strauchflechten Becherflechten Bartflechten
häufigster Pilzpartner bei Flechten Vertreter der Ascomycetes (Schlauchpilze)
Evolutionäre Tendenzen: Thallophyten, Archegoniaten, Gymnospermen, Angiospermen 1.Reduktion des haploiden Gametophyten zu Gunsten des diploiden Sporophyten a.Gametophyt: haploid, produziert haploide Gameten b. Sporophyt: diploid, produziert Verbreitungseinheiten (= Diasporen; haploid, diploid)2.Unabhängigkeit vom Wasser bei der Befruchtung3.Mehrzellige anstelle von einzelligen Verbreitungseinheiten (Spore –Same –Frucht)
Lebermose (Hepaticae) :allg zweischneidige Scheitelzelle-> Zellen werden nach rechts+links abgegeben Thallus dichotom gegabelt Zäpchenrhizoide ("Wurzeln") zur Verankerung Wasseraufnahme über gesamte Oberfläche CO2-Aufnahme + O2-Abgabe über Assilimatoren Brutbecher Brutkörper->schnelle Besiedelung neuer Bereiche
Fortpflanzung von Marchantia (Lebermoos) 2 Formen: männlich: produziert Spermatozoide, hat Geißeln, Stiel, produziert Antheridien weiblich: Eizellen, produzieren Stoff, der Spermien über Konzentrationsgradienten anlockt wenn Archaegonium (besteht aus Eizelle, Bauchkanalzelle, Halskanal- und Halswandzellen) reif, Produktion von Lockstoff erste Zelle der Sporophyten = Zygote Sporogon (Sporophyt) ist diploid -> stattfinden von Reifeteilungen Ablauf: chemotaktische Anlockung der Spermatozoide zum Archegonium Reifeteilungen Sporen werden gelockert Verteilung der Sporen + Auskeimung
vegetative Vermehrung von Laubmoosen Möglichkeit zur starken Spezialisierung sklerenchymatische Bereiche -> Stabilität dreidimensionales Gebilde-> dreischneidige Scheitelzelle
Pteridophyta (allg) anithetischer Generationswechsel (heteromorph, heterophasisch) Gametophyt-> thallös, haploid Sporophyt-> Kormus, diploid Kormophyt-> Gliederung in Spross, Achse, Wurzel Reduktionsteilung bei Bildung der Meiosporen Rhizom + Spross ohne Blatt + Wurzel-> nur Verankerung, kein Wasserspeicher Leitbündel treten zum ersten mal auf-> Assimilation + Wasserleitung besteht aus Xylem (Wassertransport) + Phloem (Assimilattransport)
Psilotum (Gattung) dichotome Verzweigung-> im Rindenbereich photosynthetisch aktives Gewebe mit Zellen mit dickerer Zellwand Sporophyt selbstständig Gametophyt unterirdisch+klein mit Rhizoiden (Wurzeln), Archegonien (männliche+weibliche Geschlechtszellen), Antheridien, Spermatozoiden Mychorrhiza: Wasser-+Nährstoffaufnahme Sporophyt+Gametophyt hier das erste mal getrennt (bei Moosen parasitiert Sporophyt am Gametophyt) Actinostele: sternförmig verzweigtes Leitgewebe mit Phloem in Einbuchtungen Eusporangiat: Sporangienwand hat mehrere Zellschichten Sporen habensehr viele Chromosomen
Lycopodiales (Allg) Microphylle große+kleine Blätter Sprossaufteilung-> funktionelle Trennung Tropophyll-> Wachstum Sporophyll-> Sporangien isospor (glecihartige Sporen) Spross dichotom gegabelt mit Plectostele Sporophyllstand: Strobilus-> Zusammenfassung mehrerer Sporangien in kurzem Abschnitt Blüte-> begrenzter Sprossabschnitt mit dem Ziel der Vermehrung Wurzeln Sporen: inaequale Teilung-> auskeimende Zellen nicht gleich groß Spermatozoide mit 2 Geißeln Myccorhiza
Selaginellales (Moosfarne) allg Heterospor: Microsporen, Macrosporen (=Megasporen)-> männliche und weibliche Sporen sehen unterschiedlich aus Trophophyll, Sporophyll Spross dichotom gegabelt Sporophyllstand, Strobilus, Blüte Wurzeln Gametophyt in der gekeimten Spore massive Reduktion der Gametophyten
Equisetales allg 4. Klasse Equisetales = Calamophyta (Schachtelhalme) Isospor Eusporangiat Periplasmodialtapetum (Tapetum: Schicht plasmareicher Zellen der Sporenbehälter, die der Ernährung der sich entwickelnden Sporen dient. Fusionieren diese Zellen spricht man von einem Periplasmodialtapetum) Nodien, Internodien außen Bereiche mit Silikat Schutz vor Austrockung Stabilität Microphylle verwachsen Heute kein sek. Dickenwachstum
Telomtheorie -> beschreibt Entstehung der komplexen Aufbaus von Pflanzen Übergipfelung: von gegabelten Sprossen wurde einer länger und kräftiger als der andere, so dass sich eine Differenzierung in Haupt- und Nebentriebe herausbildet Planation: Zuvor dreidimensional angeordnete Sprosse wurden gruppenweise in eine Ebene verlagert Verwachsung: durch Planation in eine Ebene verlagerten Gruppen von Sprossen wurden durch Bindegewebe (Parenchym) miteinander verbunden (sowohl Blatt als auch Haupt- und Nebenachse ) Reduktion: Der durch Übergipfelung kleinere Seitenspross wird so stark verkürzt, dass nur noch ein einziger, ungegabelter Spross vorhanden ist Einkrümmung: Einzelne endständige Telome (Sprossabschnitte nach der letzten Verzweigung) krümmten sich nach unten und wurden letztlich Sitz der Sporangien
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Stelärtheorie immer: Innen Xylem, außen Phloem Entstehung verschiedener Stelentypen aus einer Grundform (Protostele) Actinostele-> einzelnes zentrales Leitbündel, im Querschnitt sternförmig Eustele-> mehrere Leitbündel, zu einem Kreis angeordnet Atactostele-> viele verteilte Leitbündel
Pteridopsida allg (Farne) Macro-= Megaphylle (Farnwedel) Wachsen acropetal (spitzenwärts fortschreitend) isospor Sporangien auf der Blattunterseite eusporangiat (Wand des Sporangiums uas verschiedenen Zellschichten aufgebaut) hohe Chromosomenzahl bis n = 630
Generationswechsel =regelmäßiger Wechsel von 2+ Generationen (innerhalb einer Ontogenie /individuelle Entwicklung), die sich auf verschiedene Weisen fortpflanzen bei 2 Generationen Gametophyt (haploid) beginnt mit keimender Spore, schließt mit Bildung von Mikrogameten ab Sporophyt (diploid) beginnt mit Zygote, schließt mit Bildung von Meiosporen ab
Sporangium Behälter, in dem Meiosporen gebildet werden (am Sporophyten)
Gametangium Behälter, in dem Gameten gebildet werden (am Gametophyten) bei sexueller Differenzierung: männl: Antheridium weibl: Archegonium
Archespor sporogenes Gewebe im Sporangium, welches Sporenmutterzellen bildet Sporenmutterzelle bildet durch meiotische Teilung Sporen
Sporophyll Blatt, an dem Sporangien stehen
Sporen vs Gameten Sporen meist einzellige Fortpflanzungseinheiten, die direkt über mitotische Teilung mehrzelliges Individuum erzeugen Meiosporen: durch Meiose von Sporophyten gebildet (haploid-> Entwicklung zum Gametophyt) Mitosporen: Entstehung durch Mitose; Zweck: vegetative Fortpflanzung (haploid/diploid, je nachdem, obvon Haplont/Diplont gebildet)
Sporen vs Gameten Sporen meist einzellige Fortpflanzungseinheiten, die direkt über mitotische Teilung mehrzelliges Individuum erzeugen Meiosporen: durch Meiose von Sporophyten gebildet (haploid-> Entwicklung zum Gametophyt) Mitosporen: Entstehung durch Mitose; Zweck: vegetative Fortpflanzung (haploid/diploid, je nachdem, obvon Haplont/Diplont gebildet) Gameten: sexuell differenzierte haploide (Keim-)Zellen, die verschmelzen
Generationswechsel isospore Farne haploide Generation (Gametophyt)-> grünes thallöses Prothallium wird bis auf wenige Zellen reduziert: Spore-> grünes Prothallium-> + Antheridium -->begeißelter Spermatozoid-> (Zygote) + Archegonium--> Eizelle->(Zygote) -> diploide Generation (Sporophyt)->beblätterte Pflanzen zygote-> Embryo (anfangs auf Muttergametophyten)-> Sporophyll-> Sporangium-> Sporenmutterzelle(-->Spore)
Generationswechsel heterospore Farne entweder: haploide Generation (Gametophyt)->grünes thallöses Prothallium wird bis auf wenige Zellen reduziert a) Mikrospore-> reduziertes Mikroprothallium in Mikrospore-> Antheridium-> begeißelter Spermatozoid-> b) Megaspore-> reduziertes Megaprothallium in Megaspore-> Archegonium-> Eizelle-> diploide Generation (Sporophyt)-> beblätterte Pflanze zygote-> Embryo (anfangs auf Muttergametophyten)-> -> A) Mikrosporophyll-> Mikrosporangium-> Mikrosporen-Mutterzelle-> (Mikrospore) -> B) Megasporophyll-> Megasporangium-> Megasporen-Mutterzelle(-> Megaspore)
Entwicklung von heterosporen Farnen hin zu Blütenpflanzen Unterschiedliche Sporangien (Mega-bzw. Mikrosporangien) bilden Mega-bzw. Mikrosporen Entwicklung dieser zu Gametophyten, diese bilden entweder Archegonien oder Antheridien Bisher bei Moosen und isosporen Farnen: nur einen Sporentyp, aus dem sich haploider Gametophyt (bei Farn: Prothallium, bei Moos: Protonema) entwickelt dieser bildet Archegonien und Antheridien Bei heterosporen Farnen entwickeln sich aus dem wenigzelligen männlichen Gametophyten (Mikroprothallium) noch Spermatozoide diese befruchten Archegonien des weiblichen Gametophyten nur eine befruchtete Eizelle entwickelt sich zum Sporophyten (diploide Farnpflanze)
Spermatophyta allg Gametophyt stark reduziert, parasitiert auf Sporophyt Mikrospore = Pollenkorn in männlichen Blüten Pollen-> Mikrosporophyll (=Pollensack) Makrospore = Embryosack in Samenanlage weibliche Zapfen mit Fortsätzen (Samenblatt) obenauf nackte Samenanlagen kein Wasser zur Befruchtung nötig Pollenkorn mit Luftsäcken-> fliegt besser
Generationswechsel Gymnospermen Ergebnis vom Auskeimen Radicula (=Keimwurzel) Embryo-> bleibt im Samen (=primäres Endosperm) Kernphasenwechsel von diploid zu haploid bei Reduktionsteilung in männlichen Blüten erfolgt Reduktionsteilung bei Bildung der Pollenzellen aus Pollenmutterzellen in weiblichen Blüten erfolgt Reduktionsteilung bei Bildung der Megasporen Kernphasenwechsel von haploid zu diploid bei Zygotenbildung nach Befruchtung aus Zygote entwickelt sich diploide Sporophytengeneration
Pinus: Entwicklung zum Embryo aus 1 Zygote entsteht Rosette aus dieser wächst Suspensor heraus -> Entstehung von 4 Embryos pro Eizelle jeweils 2 Samenanlagen -> 8 Embryos, ABER: nur 1 überlebt-> Polyembryonie Same Verbreitungseinheit (zunehmend vielzellig) Testa, Plumula, Radicula primäres Endosperm viele Keimblätter
Organisationsformen einer höheren Pflanze: Die Blüte Filament= Staubfaden-> stielartiger Abschnitt, dem Antheren aufsitzen Anthere = Staubbeutel 2 Hälften (Theken), durch Konnektiv verbunden je Theka 2 Pollensäcke, in denen Pollenkörnergebildet werden Gesamtheit der Staubblätter = Androceum Pollensack ≙ Mikrosporangium d. heterosporen Farne Pollen ≙ Mikrosporen
Pollenkörner äußere Schichten aus Sporopolin -> extrem widerstandsfähig verschiedene Typen: monocolpat -> 1 Furch tricolpat-> 3 Furchen Pantoporat-> viele verteilte Poren Monoporat-> eine Pore
Generationswechsel der Angiospermen Kernphasenwechsel von diploid zu haploid bei Reduktionsteilung in Pollenkammern der Staubblätter erfolgt Reduktionsteilung bei Bildung der Pollenzellen (Mikrosporen) aus Pollenmutterzellen haploider männlicher Gametophyt ist stark reduziert In Samenanlagen erfolgt Reduktionsteilung im Nucellus bei Bildung der Megaspore aus Megasporenmutterzelle -> Degeneration von 3 von 4 meiotisch gebildeten haploiden Kerne Entwicklung der Megaspore zum achtkernigen Embryosack (= stark reduzierter weiblicher Gametophyt) Kernphasenwechsel von haploid zu diploid bei Zygotenbildung nach Befruchtung der Eizelle aus Zygote entwickelt sich diploide Sporophytengeneration zweiter Spermakern (wurde nicht zu Befruchtung genutzt) führt zu Bildung des triploiden Endosperms
Generationswechsel Moose Gametophyt: Spore-> grüne Moospflanze (Protonema)-> a) Antheridium-> Spermatozoid-> (Zygote) b) Archegonium-> Eizelle ->(Zygote) Sporophyt Zygote-> Embryo (bleibt auf Gametophyten)-> Sporogon-> Sporangium (Kapsel) Sporen-Mutterzelle-> REDUKTIONSTEILUNG(-> Spore)
Generationswechsel Nacktsamer Gametophyt (Haplophase) a) Pollenzelle-> Antheridiumzelle + vegetative Zellen im Pollenschlauch/Pollenkorn-> Spermatozoid/Spermazelle-> (Zygote) b) Embryosackzelle-> vielzelliges Megaprothallium (=primäres Endosperm) im Embryosack (im Sporophyt)-> Archegonium-> Eizelle->(Zygote) Sporophyt (Diplophase) Zygote-> Embryo im Samen (zuerst Sporophyt oder Gametophyt)-> beblätterte Samenpflanze-> A) Staubblatt-> Pollensack-> Pollenmutterzelle-> REDUKTIONSTEILUNG -> (Pollenzelle) B) Fruchtblatt-> Samenanlage (Nucellus)-> Embryosackmutterzelle-> REDUKTIONSTEILUNG -> (Embryosackzelle)