Was besitzt eine Pflanze
feste Zellwand aus Cellulose
*Vakuole* mit einfacher Membran: Tonoplast
*Plastiden* als spezieller Organellentyp mit eigenem Genom und doppelter oder dreifacher Membranhülle: Chloroplasten, Chromoplasten, Leukoplasten
Grünalgen
• Vorfahren der Moose & Pflanzen
• meiste vielzellig aber auch Einzeller
• Chlorophyll a + b
• Stärke als Reservestoff
• Cellulose als Zellwandpolymer: höchstentwickelte Grünalge =
Chara (Armleuchteralge)
Thallus gegliedert
Wuchs mit Scheitelzelle
männliche Gamten plastidenfrei
weibliches Gametangium durch Hülle geschützt (Überleitung zu Moose)
Braunalgen
• mit Carotinoiden & Chlorophyll a + c
• betreiben Photosynthese
• mit Generationswechsel
können 30-60m groß werden
Rotalgen
• fast alle vielzellig
• überwiegend Meerwasser
• Phycocyanine ergeben eine rote Farbe
• Chlorophyll a + d
Algen
photoautotrophe Thallophyten
im Wasser lebend, überwiegend marin
Einzeller bis zu großen Gewebethalli
Einteilung u.a. nach Photosynthesepigmenten: Rot-, Grün-, Blaualge
Vorstufen zu Stamm und Gewebe
niedere Pflanzen aus Rhizoid/Cauloid/Phylloid
Cauloide
• achsenvergleichbare Organe
• niedere Pflanzen
• Braunalge
Chara - Gemeinsamkeiten zu höheren Pflanzen
Chloroplasten/-pigmente
Zellwand
Peroxisomen
Meiose verzögert! daher diploid Zellen im Vegetationskörper im Lebenszyklus, dieses Stadium wird immer dominanter!
Spore Ultrastruktur
Genetische Daten - DNA Sequenzen
Algen - Generationswechsel
Wechsel zwischen haploid & diploid bzw. sexueller & asexueller Fortpflanzung
vielzellige, von Mutterpflanze abhängige Embryonen
ungebildete Sporen: dickwandiger und in Sporangien gebildet
vielzellige Gametangien: mit Archegonien (w) und Antheridien (m) ➡️ Gametophyt ist zurückgebildet
Apikalmeristeme: Zellen an den äußersten Spitzen von Wuzeln und Spross
Seetang - LM
nahezu geschmackslos oder würzig- salzig
enthalten KH und Proteine, Ballaststoffe
geringer Fettgehalt
hoher Anteil an Mineralstoffen (sehr hoher Iodgehalt) und Vitamine
bekannte Sorten der japanischen Küche: Kombu, Wakame, Nori
Edo-Zeit: Verarbeitung von Algen zu Agar
Herstellung von Konfekten
Seetang - Braunalgen
Cochayuyo
Flügeltang
Riementang
Fingertang
Kombu
Zuckertang
Mozuku
Wakame (Miso)
Seetang - Rotalgen
Knorpeltang
Dilsea carnosa
Eucheuma-Arten
Kraussterntang
Lappentang
Purpurtange (Nori)
Nori: Proteingehalt 30-50%
Zuckergehalt 0,1%
Vitamin A, C, Niacin, Folsäure
Geschmack durch: Alanin, Glutaminsäure, Glycin
Seetang - Grünalgen
Merrsalat
Ulva rigida
hohe Gehalte an Vitamin C, Proteinen, Eisen, Jod
Agar
Grundbausteine:
Agarose (Gel bildendes Polysaccharid aus Galactose und 3,6-Anhydro-Galactose) und sulfatiertes Agaropektin (ein nicht-gelierendes Polysaccharid aus ß-1,4- und a-1,3 glykosidisch verknüpfter D-Galactose sowie 3,6-Anhydro-L-Galactose, etwa jeder 10. Galactose Rest hat statt O-6 einen Sulfat-Rest)
wird aus Zellwänden einiger Algenarten hergestellt (Rotalgen)
Alginat
Polysaccharid, bestehend aus Uronsäure: a-Guluronsäure und ß-Mannuronsäure, welche 1,4 glykosidisch in wechselndem Verhältnis zu linearen Ketten verbunden sind
Braunalgen (Macrocystis)
Carrageen
lineare, anionische Hydrokolloide, die sich nach chemischer Struktur unterscheiden lassen und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen
verschiedene Typen unterscheiden sich durch den Anteil an Galactose und 3,6-Anhydrogalactose sowie über die Anzahl an Sulfatgruppen
Rotalgen (Knorpeltang)
Landleben Anpassung
Spaltöffnungen Regulierung des Gasaustausches H2O und CO2
Leitgewebe ➡️ Xylem (Wassertransport)
Phloem (Assimilationstransport)
Cuticula (Wachsauflagerung)
➡️ Minimierung des Wasserverlustes
➡️ UV-Schutz
➡️ Starklicht-Schutz
Lignin in Zellwänden zu Versteifung ➡️ Stütze
geschützte Embryonen
Leitgewebe und
Samen - waren ausschlaggebend für den Erfolg der Pflanzen in terrestrischen Lebensräumen
dadurch ist der Landgang der niederen Pflanzen (Moose) erst möglich geworden
Moose
einfach strukturierte “Embryophyten”
Ei entwickelt sich in schützender Hülle (Archegonium) zum Embryo
noch kein Kormus
aber Rhizoide (Wurzel-), Cauloide (Spross-), Phylloide (Blatt-ähnliche Strukturen)
noch keine Gefäße (= Thallophyt) und ohne Wuheln (Nährstoffe jnd Wasser wird rein durch Diffusion verteilt)
der Gametophyt dominiert
ca. 15 000 Arten
Gametophyt Cauloid mit Phylloiden ist weit verbreitet
Sporophyt hat Stomatas
Fortpflanzung sichtbarer Pflanzenkörper: Gametophyt, Sporen keinen und produzieren einen haploideb Gametophyt
nehmen eine vermittelnde Stellung ein
keine echten Gewebe
Stämmcjen und Blättchen
Dreischneidige Scheitelzelle
Gliederung der Moose
Bryophyta Laubmoose: 10 000 Arten
Hepatophyta Lebermoose: 6500 Arten
Anthocerophyta Hornmoose: 100 Arten
Generationswechsel Moose
Bei den Bryophyten ist der Gametophyt dominant, der Sporophyt ist vom Gametophyten abhängig.
Scheitelzellen Algen
1 schneidige Scheitelzellen ➡️ geben Zellen nur in eine Richtung ab
➡️ entstehen Zellfäden
zB. Protonema der Moose
Thallus
Scheitelzellen - thallöse Moose
2 schneidige Scheitelzellen ➡️ ergeben flächige Strukturen (zB. Braunalgen, thallose Lebermoose, Blättchen Laubmoose)
sind keilförmig und gliedern auf 2 Seiten Segmente ab
Scheitelzellen - aufrecht stehende Moose
3 schneidige Scheitelzellen: “Stämmchen” und “Blättchen”. Ske besitzen die Form eines Tetraeders, wobei eine Fläche der Spitze zugewandt ist. Die drei übrigen Seiten gliedern reihum Segmente ab.
Scheitelzellen - Farne/Schatelhalm
bilden Sprossscheitel von 1 - 4 Scheitelzellen (Wurzelspitze von Farnen) aus
echte Gewebe (Blatt, Stamm, Wurzel gebildet durch ein Meristem)
Stamm ist Rhizom (Erdspross)
➡️ ähnliche Funktion wie Wurzel
Spaltöffnungen
Gefäßbündel (lepozentrisch oder kollateral geschlossen)
Farne
einfache Gefäßpflanzen (für Flüssigkeitstransport und Festigung/Stütze des Gewebes - ist in Xylem und Phloem aufgeteilt)
samenlos
Sporophyt dominieren
Erdspross
echtes Gewebe (Haut-, Grund-, Stammgewebe)
Rhizom ist Stamm
besitzt Spaltöffnungen
ähnliche Funktion wie eine Wurzel
Xylem und Phloem entwickelt
von lepozentrischem Gewebe zu kollateral geschlossenen Gewebe
echte Leitgewebe erfüllen mehrere Funktionen und ermöglichen den Pflanzen, das Festland zu besiedeln.
Vorfahren der Gefäßpflanzen sind ausgestorben
speziallisierte Strukturen und Prozesse zum Transport von Wasser, Mineralstoffen und Photosyntheseprodukten
Homospore Pflanzen produzieren nur einen einzelnen Sporentyp, Heterospore dagegen zwei verschiedene: Mega- und Mikrosporen
Moderne sporentragende Gefäßpflanzen
Sporophyt ist meist gabelig (dichotom) verzweigt
Sprossachsen tragen einfache, nicht gegliederte Blätter (Mikrophylle), die klein und schmal sind
Pflanze in der Regel klein und krautig, unter den fossilen Vertretern waren aber auch 40m hohe Bäume
meisten Gruppen sind isospor (gleich große Sporen, bisexueller Gametophyt)
Moosfarne und Isoetales sind heterospor: große weibliche (Megasporen) und kleine männliche Sporen (Microsporen)
wachsen in w/m- Gametophyten
Bärlappen
Farnartige charakteristische Wuchsform
Baumfarne
Mikrophylle sind spiralig am Spross angeordnet. An den Spitzen der Sprosse sind die Sporophyllstände erkennbar
Der Spross wächste jeweils in Abschnitten oberhalb der Blattwirtel. An diesen Sporophyllständen sind Sporangienträger (Sporophylle) zu erkennen
sind die vorherrschenden Pflanzen in diesem Wald im Kahurangi-Nationalpark im Nordwesten der Südinsel von Neuseeland
Perm
als sich die Kontinente zu Pangaea vereinigten, im Inneren der Kontinente ist es wärmer und trockener, wo es zuerst sehr feucht war. Die 200 Mio. Jahre dauernde Vorherrschaft der Wälder aus Bärlappen und Farnen ging zu Ende, als diese durch Wälder aus urtümlichen Gymnospermen (Nacktsamer) ersetzt wurden.
Aglaophyton major (Rhyniophyta): alter Verwandter der Gefäßpflanzen, ausgestorben. besaß weder Wurzeln noch Blätter
Devon
entstanden verschiedene Baumarten
dominieren die Landschaften des Karbons (vor 359 - 299 Mio. Jahren)
bis zu 40m hohe Bärlappen, Schachtelhalme und Baumfarnen ➡️ in den tropischen Sümpfen des heutigen Europas und Nordamerikas
Steinkohle: Wälder sanken in den Sümpfen unter Sedimentschichten begraben durch Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt
Thallophyten
einfach strukturiert
Organsimenstruktur nicht in Wurzel, Sproß, Blatt gegliedert
noch fädig
linear
niedere Pflanzen
Pilze (Mykota)
Algen (Phycophyta)
Moose (Bryophyta)
Kormophyten
vielzellige Vegetationskörper einer Pflanze
Organismenstruktur gegliedert in Organe: Spross, Wurzel, Blatt
höhere Pflanzen/Gefäßpflanzen
Farne (Pteridophyta)
Samenpflanzen (Spermatophyta)
Übergang zum Landleben
1. Chlamydomonas (einzellige Grünalge)
2. Ulothrix (auch Grünalge)
3. Ectocarpus (vielzellige Blaualge)
4. Fucus (Blaualge)
5. Laubmoos
WASSERGRENZE
6. Farn
7. Ständerpilz
8. Nadelholz (Kiefer)
9. Tulpe (Einkeimblättrige)
10. Erdbeere (Zweikeimblättrige)
2 Hauptlinien
Chlorophyta
Charophyta (Landpflanzen)
Prochlorophyta
mögliche Vorfahren
Einzellige in Symbiose mit marinen Seescheiden lebende Algen, denen Phycobiline fehlen aber Chlorophyll a+b besitzen
Plankton
ansonsten Charakteristika der Bakterien
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