Botanik - Organe

• besteht aus Sprossachse und Blättern

• Unterteilung in Knoten (Nodien) und Internodien

• In den Blattachsen entstehen Knospenanlagen

• Oft unterdrückt das Scheitelmeristem der obersten Knospe die Entwicklung der Seitenknospen → Apikaldominanz

• Hauptaufgabe der Sprossachse ist Transport und Stütze

• Transport der Assimilate über das Phloem ↓

• Transport des Wassers über das Xylem ↑

• ss Sprossscheitel

• b Blatt

• k Knospe

• ko Kotyledonen

• hy Hypokotyl

• sw Seitenwurzel

• w Hauptwurzel

• ws Wurzelscheitel

• Sprossquerschnitte:

  1. Zea mays (Monokotyle)

     • Epidermis

     • Grundgewebe mit verstreuten Leitbündeln (L), Grundparenchym (P) und hypodermales Sclerenchym (SK)

  2. Medicago /Ranunculus (krautige Pflanze)

     • Epidermis

     • Primäre Rinde

     • Mark mit Leitbündeln (außen Phloem, /Cambium/ und innen Xylem)

     • Offenen kollaterales Leitbündel (mit Cambium)

     • Geschlossenen kollaterales LB (ohne Cambium)

  3. Tilia (holzige Pflanze)

     • Einschichtige Epidermis (mit Cuticula)

     • (1-2) Primäre Rinde aus mehrschichtigem Kollenchym und chlorophyllhaltigem Parenchym.

     • (3-5) Zentralzylinder mit prim. Phloem, Cambium und prim. Xylem

     • Markscheide (Abgrenzung zum Mark, 1-2 Schichten)

     • (6) Mark aus Parenchym mit Schleimkanälen

• Umwandlungen als Anpassung an bestimmte Lebensweisen bzw. Umweltbedingungen

• Xerophyten- Anpassung an extrem trockene Standorte z.B. Stammsukkulenten

  • fleischig-saftiges Wasserspeichergewebe aus der Sprossachse z.B. bei Euphorbiaceae

  • Photosynthese erfolgt in der Sprossachse

• (Bild) Stammsukkulenz als Beispiel für phyletischen Parallelismus unter dem Einfluss trockener Klimate

  • A: Cereus iquiquensis (Cactaceae)

  • B: Euphorbia fimbriata (Euphorbiaceae)

  • C: Huernia verekeri (Asclepiadaceae)

  • D: Kleinia stapeliiformis (Asteraceae)

  • E: Cissus cactiformis (Vitaceae)

• Umwandlung von Kurztrieben (rechts A bis C) oder Seitentrieben (D)

• E bis H Stacheln

• Hauptspross Wein – (Vitis vinifera)

  oder

• Seitensprosse Passionsblume – (Passiflora)

  sind zu Ranken umgewandelt

• Erdspross

• horizontalwachsende verdickte Sprossachse mit sprossbürtigen Wurzeln, Knospen und Niederblätter

• bis mehrere Internodien lang

• keine sprossbürtigen Wurzeln

• sind „Anschwellungen“ der Ausläufer

• Hypokotylknolle (C): Radieschen (Radphanus sativus var. sativus)

• Oberirdische Sprossknolle: Kohlrabi (Brassica oleracea var. gongylodes )

• Unterirdische Sprossknolle: Kartoffel (Solanum tuberosum)

• Entstehung der Blattanlagen (Blattprimodien) aus wulstförmige Auswüchse der äußersten Zellschichten des Vegetationskegels (meristematische Gewebehöcker)

• Unterblatt i.d.R. entstehen Blattgrund und Nebenblätter

• Oberblatt bildet Blattspreite (durch Flächen-, Breiten- und Dickenwachstum) und Blattstiel

• Bei Zwiebel sind die Blattscheiden die Unterblätter - die abstehenden Blatter sind nur vom Oberblatt gebildet.

• Im ausdifferenzierten Blatt findet man zumeist keine Restmeristeme

• Querschnitt durch ein bifaciales Blatt mit nachgeordnetem Leitbündel (Nebenader)

  1. Obere Epidermis

  2. Palisadenparenchym

  3. Schwammparenchym

  4. Parenchymatische Leitbündelscheide

  5. Xylem

  6. Phloem

  7. Interzellularraum

  8. Untere Epidermis mit Spaltöffnung

• Mit (Farne) oder ohne (Samenpflanzen) Chloroplasten, evtl. Spaltöffnungen

• chloroplastenreiches Palisadenparenchym (Assimilationsgewebe ein- bis zweischichtig)

• interzellularreiches aber chloroplastenärmeres Schwammparenchym

• durch Blattspur und Blattstiel ins Blatt

• Dikotyle (D) – verzweigt – netznervig

• Monokotyle (C) – parallel - streifennervig

• Kollaterales Leitbündel Xylem oben, Phloem unten

• i.d.R. mit Spaltöffnungen

• Spaltöffnungen nur auf der Unterseite: hypostomatisch

• Spaltöffnungen nur auf der Oberseite: epistomatisch (Schwimmblätter)

• Spaltöffnungen auf Ober- und Unterseite: amphistomatisch

• I: Bifaciales Blatt

• II: Äquifaciales Blatt

• III: Unifaciales Blatt

• IV: Blatt mit Kranzanatomie

  1. Phloem

  2. Xylem

  3. Assimilationsgewebe

• xeromorpher Bau: Spaltöffnungen eingesenkt (Sp)

• Stark verdickte Epidermiswände (E)

• Sklerenchymgewebe (Sk) (große Festigkeit der Nadel)

• Armpalisadenparenchym (Pa)

• Harzkanäle (H)

• Endodermis (En)

• Transfusionsgewebe (Tr)

• Leitbündel (L)

(C bis E)

• „ein Gesicht“

• fast nur bei Monokotylen

• Assimilationsgewebe allseitig und gleichwertig

• Xylem innen - Phloem außen

• Blattoberseite reduziert

• Blattoberfläche von der morphologischen Unterseite gebildet

• Blattfolge bei der Nieswurz Helleborus foetidus

  • A Keimblatt

  • B, C Jugendblätter

  • D Laubblatt des 1. Entwicklungsjahres

  • E Fußförmig geteiltes Laubblatt des 2. Jahres

  • F Übergangsblatt

  • G – I Hochblätter des 3. Entwicklungsjahres

  • K Blütenhüllblatt

• Kotyledonen (Keimblätter) sind immer die ersten Blattbildungen, Anzahl verschieden:

  • Dikotyle

  • Monokotyle

  • Gymnospermae (oft polykotyl)

• Kotyledonen einfacher gebaut als Laubblätter und hinfällig

• Epigäische Keimung: Kotyledonen durchbrechen die Erdoberfläche

• Hypogäische Keimung: Kotyledonen bleiben unter der Erde im Samen

• Junge Pflanze von:

  • Phaseolus coccineus (I) mit hypogäischer Keimung

  • Ricinus communis (II) mit epigäischer Keimung

• W. Hauptwurzel mit Seitenwurzeln

• H. Hypokotyl

• K. Keimblätter

• E. Epikotyl

• P. Primärblätter

• F. Folgeblätter

• in verschiedenen Sprossabschnitten >> verschiedene Laubblätter

  • z.B. Jugend- bzw. Altersblätter

    oder

  • Wasser-/Landblatt

• im gleichen Sprossabschnitt oder sogar am gleichen Knoten >> verschieden gestaltete Laubblätter

  • Ventral – dorsal

    Grosses Blatt/ Kleines Blatt

• Spross von Selaginella cuspidata

• A: Dorsiventraler Spross mit Anisophylie (Oberseitenansicht);

  • die Blätter stehen dekussiert: Jedem großen Ventralbatt ist diagonal ein kleines Dorsalblatt zugeordnet.

• B: Der Spross ist bereits fertil:

  • An jedem Sprossende findet sich ein Sporophyllstand (Strobilus)

• C: Strobilus (Längsschnitt) mit

  a) Mikrosporophyllen (Mikrosporangien)

  b) Megasporophyllen (Megasporangien)

• oft farblos, häutige, einfach gestaltete oder schuppenförmige Blätter, die der Laubbildung vorangehen z.B. am Rhizom

(A & B):

• wie Niederblätter gestaltet, aber oberhalb der Laubblätter, d.h. in der Blütenregion.

• A. Vielzählig - wirtelige Blattstellung

• B. Dekussation - Gegenständig

• C. Distichie - Wechselständig

• D. Dispersion - Wechselständig

• Anlage von drei oder mehreren Blättern an einem Knoten

• pro Knoten zwei gegenüberstehende Blätter

• oder zerstreute Blattstellung

• nur ein Blatt pro Knoten

(H & K)

• 1 Blattspreite

• In Blattachseln entstehen Knospen – in Blättchenachseln nicht

(I & L)

• Mehrere Spreiten (Blättchen)

• Starke anatomische Veränderung

• Extremfall:

  • Kakteen - Blatt völlig reduziert, Übernahme ihrer Funktion durch Sprossachse.

  • Phyllodien (Akazie, Bild): Blattspreite reduziert, Übernahme ihrer Funktion durch Blattstiel, der sich blattartig verbreitet.

• Blattgrund als Assimilationsorgan

• (Kakteen, Berberitze)

• bei der Berberitze (A & B) anstelle der Tragblätter

  >> in den bedornten Achseln stehen beblätterte Kurztriebe

• Umwandlung von Nebenblättern in Blattdornen: > Robinie

• Umwandlung der Blattspreiten ganz oder teilweise in Blattranken

(Küchenzwiebel (Allium cepa)):

• Zwiebelschuppen aus dem Blattgrund abgestorbener Laubblätter

• fast scheibenförmige Sprossachse In den Achseln >> Knospen

• Zwiebeln allg. Anpassung an geophytische Lebensweise, sonst Zwiebelschuppen aus Niederblättern

(Allium cepa)

• A. vegetative Pflanze

• B. freipräparierte junge Blätter

• C. Längsgeschnittene Zwiebel

• D. Zwiebelquerschnitt

  • Z) Zwiebel

  • E) Scheinspross

  • O) Oberblatt

  • W) Wurzel

  • U) Unterblatt

  • P) Scheidenöffnung

  • H) häutige und F) fleischige Zwiebelschalen [Niederblätter, z.T. Speicherblätter]

  • S) Sprossachse

  • V) Vegetationskegel

• Auftreten von Blattsukkulenz mit in den Blättern liegendem Wasserspeichergewebe.

• Verankerung Sprossachse

• Aufnahme und Transport von Wasser und Ionen

• Speicherung von Reservestoffen

• Syntheseort für Pflanzenhormone (Cytokinin)

• Im Vergleich zur Sprossachse ± einheitlicher Bau

• Kalyptra (Wurzelhaube) - Schutz

• Ruhendes Zentrum (nur bei Angiospermen)

• Meristematische Zone (Teilungszone)

• Zellstreckungszone

• Differenzierungszone (Wurzelhaarzone)

• Zentralzylinder vom Perizykel (Pericambium) umschlossen

• Xylem schwarz, Phloem blau, dazwischen Parenchymrinnen.

• Das Xylem ist hier dreistrahlig, der Zentralzylinder triarch.

• Einschichtige Rhizodermis

  >> Wurzelhaare

• Exodermis (ein- bis mehrschichtig)

  >> neues Abschlussgewebe

  • Zellwände von einer aufgelagerten Suberinschicht ausgekleidet

  • schwache Verkorkung (lebende Zellen)

  • einzelne (Durchlasszellen) unverkorkt

(R)

• parenchymatisch und chlorophylfrei (Ausnahme: Luftwurzel),

• dienen als Speichergewebe (in Amyloplasten).

• Innerste Rindenschicht:

  • Endodermis (roter Pfeil)

  • Physiologische Scheide

  • kontrolliert Wasserdurchtritt (Salze) zum Zentralzylinder

  • Unterbindung der unkontrollierten Diffusion

• enthält:

  • Gefäße (Xylem = X)

    und

  • Siebröhren (Phloem = Ph ) (blauer Kreis)

    >> radiales Leitbündel

• Primärwurzel zunächst unverzweigt - später seitlich verzweigt

• Entwicklung im Perizykel - Durchbrechen der Rinderschichten

• Farnpflanzen (Pteridophyten)

  • prim. Wurzel schwachausgeprägt → primäre Homorhizie

• Monokotyle

  • Primärwurzel stirbt ab, Ersatz durch sprossbürtige Wurzeln → sekundäre Homorhizie

• Gymnospermen und Dikotylen

  • Differenzierung in Haupt- und Seitenwurzeln → Allorhizie

• Adventivwurzeln

  • Wurzeln am Spross, induziert

• Längsrichtung

• Querschnitt, unterscheidung zwischen monokotyler krautiger und verholzter Pflanze

• Monokotyle: Epidermis – Grundgewebe mit verstreuten Leitbündeln – Grundparenchym und hypodermalem Sclerenchym

• Krautige Pflanze: Epidermis -  Primäre Rinde – Mark mit Leitbündeln (außen Phloem, /cambium/ und innen Xylem) 

• *dazu: offen kollaterales Leitbündel = mit Cambium

• *geschlossen kollaterales Leitbündel = ohne Cambium

• Holzige Pflanze: Primäre Rinde aus mehrschichtigem Kollenchym und chlorophyllhaltigem Parenchym – Zentralzylinder mit primärem Phloem, Cambium und primärem Xylem –Markscheide – Mark aus Parenchym mit Schleimkanälen

Umwandlungen:

• Xerophyten  => fleischig-saftiges Wasserspeichergewebe aus der Sprossachse –          🡪Wasser speichern bei trockenem Standort

• Sprossdornen 🡪 zum Schutz

• Sprossranken 🡪 zum Klettern

• Rhizom 🡪 Vermehrungsfunktion und speichern Stärke (Speicherorgan)

• Sprossknollen 🡪Speicherung von Reservestoffen und zur Überdauerung ungünstiger Lebensverhältnisse wie Winter oder Trockenheit

Sprosknolle:

• Anschwellungen der Ausläufer

• fleischiges, verdicktes Speicherorgan von Pflanzen, das meist unter der Erde wächst

a) Eine Sprossknolle hat Sprossbürtige Wurzeln -> richtig!

Eine Sprossknolle ist immer über der Erde? 🡪 Falsch, vgl Kartoffel

Richtig -> Spaltöffnungen auf beiden Blattseiten

• Bifaciales Blatt 🡪 Bärlauch

• Äquifaciales Blatt 🡪 Nadelbäume

• Unifaciales Blatt 🡪 fast nur bei Monokotylen

• Blatt mit Kranzanatomie 🡪 C4-Pflanzen wie Mais, Zuckerrohr und Hirse

falsch 🡪 Nährstoffe werden aus bereits vorhandenen Speicherstoffen gewonnen

• Keimblatt --- Primärblat --- Folgeblatt

-> richtig, 3 Blätter oder mehr

• Blattsukkulenz 🡪 Wasserspeicher

• Blattspreiten bis Blattranken 🡪 Klettern

• Blattdornen 🡪 Schutz

• Nepenthes 🡪 als Assimilationsorgan

• Phyllodien 🡪 Blattartige Verbreitung

• Kakteen reduzieren ihr Blätter völlig aus Wassermangel -> kein Nutzen für Blätter

• Längsrichtung:

• Querschnitt:

-> richtig, einheitlicher Bau

b) Chicoree hat homorhize Wurzeln