Erläutern Sie Aufbau und Funktion von Chloroplasten. Wo sind sie lokalisiert?
- Zellorganellen
- sind in den Zellen grüner Pflanzenteile vorhanden - Größe ca. 5 µm, kugelförmig oder langestreckt
- sind von zwei Membranen umgeben
- im Innern befindet sich Hohlraumsystem aus flachen, sackförmigen Membraneinstülpungen
- Thylakoide - sie sind stapelförmig angeordnet (1 Stapel = Granum)
- Äußere Umgebung der Thylakoide = Stroma
- Orte der Photosynthese - Membranen der Thylakoide enthalten Chloroph
Aus welchen Zellen bestehen Apikalmeristeme? Wo befinden sie sich und welches Wachstum bewirken sie?
- bestehen aus teilungsfähigen Zellen (- embryonale Zellen = Initialen)
- Zellen sind nicht differenziert
--befinden sich in Wurzel
- oder Sprossspitzen
- bewirken Längenwachstum von Wurzeln und Sprossen - primäres Wachstum mit primären Gewebe
Was sind Wurzelhaare? Wo werden sie gebildet und welche Funktion üben sie aus?
-röhrenförmige Ausstülpungen der Epidermiszellen
-bilden sich in der Differenzierungszone
--dienen der Wasser- und Nährstoffaufnahme
-bewirken Vergrößerung der Wurzeloberfläche
(-kommen nur an den letzten 1-2 cm vor, sind kurzlebig)
Sprossachsen können verschiedene Formen von Modifikationen aufweisen. Nennen und beschreiben Sie zwei Formen sowie je eine Pflanze, die sie ausbilden.
-Stolonen (auch Ausläufer)
-horizontal verlaufende oberirdische Sprossachsen
-z.B. Erdbeeren
-Rhizome
-horizontal verlaufende unterirdische Sprossachsen (-bildet kurze verdickte Internodien aus)
-z.B. Spargel, Ingwer
-Sprossknollen
-fleischig verdickte (unterirdische ) Sprossachsen
-z.B. Kartoffel, Cyclame, Koh
Es werden einfache und zusammengesetzte Blätter unterschieden. Letztere werden in welche zwei Unterkategorien unterteilt? Erklären Sie die jeweiligen Begriffe.
Einfaches Blatt:
-besitzt nur eine ungeteilte Spreite Zusammengesetztes Blatt -besitzt mehrere Spreiten / Blättchen
-Gefingertes Blatt:
-alle Blättchen am Ende des Blattstiels
-Gefiedertes Blatt:
-Hauptachse (Blattspindel) mit Fiederblättchen
Erklären Sie den Unterschied zwischen Früh- und Spätholz. Welchen Nutzen zieht man daraus? Was versteht man unter den Begriffen Kern- und Splintholz?
-Kambium bildet im Frühjahr weitlumige Zellen aus (Frühholz)
-im Spätsommer sind die Zellen englumiger(Spätholz)
-Übergang zwischen Spät- und Frühholz ist als feine Linie sichtbar
- Wachstumsring, kann zur Bestimmung des Baumalters benutzt werden. -
jeder Xylemring leitet nur für ein paar Jahre Wasser -ältere, innere Xylemringe, die kein Wasser mehr leiten = Kernholz
-neuere, äußere Xylemringe, die Wasser leiten = Splintholz
Was ist der Unterschied zwischen zwei- und eingeschlechtlichen Blüten? Worin unterscheiden sich ein- und zweihäusige Pflanzen?
Zweigeschlechtliche Blüten (zwittrige Blüten)
--besitzen Staub- und Fruchtblätter
Eingeschlechtliche Blüten besitzen entweder nur
--Staubblätter (= männliche Blüten) oder Fruchtblätter (= weibliche Blüten)
- Einhäusig: Pflanzen weisen männliche und weibliche Blüten auf
- Zweihäusig: männliche und weibliche Blüten befinden sich auf unterschiedlichen Pflanzen
Was versteht man unter „doppelter Befruchtung“ und was geht aus ihr hervor?
- Es werden zwei Samenzellen übertragen
-1. Samenzelle vereinigt sich mit Eizelle
- daraus entsteht diploide Zygote und in der Folge Embryo
- 2. Samen vereinigt sich mit beiden Polkernen
- es entsteht triploider Endospermkern,
- aus dem Endosperm (Nährgewebe) hervorge
Erklären Sie den Unterschied zwischen Einzel- und Sammelfrüchten. Worin unterscheiden sich Schließfrüchte und Streufrüchte ?
- Einzelfrüchte gehen aus Blüten mit nur einem einzigen Fruchtknoten hervor.
(-dieser kann aus einem oder mehreren verwachsenen Fruchtblättern bestehen)
- Schließfrüchte bleiben geschlossen, wenn sie reif sind, und sie fallen als Ganzes ab -ohne sich zu öffnen
- Streufrüchte öffnen sich auf der Pflanze, - und platzen im reifen Zustand auf, um ihre Samen zu verteilen.
-Sammelfrüchte entstehen jeweils aus einer einzelnen Blüte, die mehrere Fruchtknoten, d.h. nicht miteinander verwachsene Fruchtblätter aufweist. - meist ist der Blütenboden an der Fruchtbildung beteiligt
Aus welchen zwei Reaktionsfolgen besteht die Photosynthese? Nennen Sie jeweils die Stoffe, die in die Reaktionen eingehen sowie die Produkte, die gebildet werden.
-Lichtreaktion
-Es geht ein: H20
--Es werden gebildet: NADPH + ATP, O2
-Dunkelreaktion
--Es geht ein: NADPH + ATP, CO2
- Es wird gebildet: Zucker
Erläutern Sie in kurzen Worten, warum C4-Pflanzen im Vergleich zu C3 Pflanzen CO2 bei der Photosynthese besser ausnutzen.
-besitzen vorgeschaltete CO2 Fixierung bzw. Erweiterung des Calvin-Zyklus
-C4 Pflanzen binden CO2 zunächst an C3 Körper, wobei C4 Körper entsteht
-das findet in Mesophyllzellen statt
-unabhängig von CO2 Konzentration bzw. auch bei sehr geringer
-CO2 wird in Bündelscheitelzellen wieder freigesetzt und geht in Calvin Zyklus ein
-Rubisco wird stetig mit CO2 versorgt
- Lichtatmung wird verringert
Was ist der Unterschied zwischen dem symplastischen und apoplastischen Transport?
-Bewegung Moleküle durch das Zellinnere = symplastischerTransport
-Membran reguliert Eintritt der Moleküle in die Zelle
-Transport bestimmter Moleküle kann verhindert oder gefördert werden
-Bewegung der Moleküle innerhalb der Zellwände = apoplastischerTransport
-Moleküle bewegen sich außerhalb der Protoplasten
-werden nicht durch Membran oder Cytoplasma gefiltert
-Zellen haben keine Kontrolle welche Moleküle transportiert werd
Nennen Sie die fünf wichtigsten Klassen von Phytohormonen.
- Auxine, Cytokinine, Gibberelline, Abscisinsäure, Ethylen.
Die Klassifikation der Familien der Angiospermae erfolgt auf der Grundlage welcher Merkmale?
--Struktur der Blüten und Früchte
- Blätter und Sprosse -
biochemischer Merkmale
(-Vorhandensein bestimmter sekundärer Pflanzenstoffe)
-molekularer Daten (Analyse der DNA und RNA)
Erläutern Sie Struktur und Eigenschaften der primären Zellwand.
-Cellulosefibrillen
(-) locker kreuz und quer angeordnet (Streutextur), Anteil an Primärwand: ca. 14 %
- sind eingebettet in eine Zellwandmatrix. Diese besteht aus zwei Gruppen von Polysacchariden:
-- Hemicellulosen: sind mit Cellulose-Fibrillen verbunden und vernetzen diese miteinander
-- Pektine: sind stark hydrophil und verursachen Wasseraufnahme der Zellwand (Quellung).
--Primärwand ist fest, aber auch dehnbar, kann der Zelle beim Größenwachstum folgen
Aus welchen drei Gewebesystemen bestehen Pflanzen und welche Aufgaben füllen sie aus?
-- Abschlussgewebe: besteht aus einem äußeren schützenden Gewebe
-- Leitgewebe: besteht aus Geweben, die Wasser, Mineralien und Assimilate leiten
-- Grundgewebe: füllt Raum zwischen Abschlussgewebe und Leitgewe
Welche drei Grundmuster von Blattstellungen werden unterschieden und was zeichnet sie aus?
--wechselständig (1 Blatt/Knoten)
--gegenständig (2 Blätter/Knoten)
--quirlständig (mehr als 2 Blätter/Knoten)
- Stolonen (auch Ausläufer)
- Rhizome
-horizontal verlaufende unterirdische Sprossachsen -bildet kurze verdickte Internodien aus
-fleischig verdickte (unterirdische) Sprossachsen
-speichern Assimilate und Wasser
-z.B. Kartoffel, Cyclame,
Welche Gewebe werden mit den Begriffen „Holz“ und „Bast“ bezeichnet und wie werden sie gebildet?
-sekundäres Xylem = Holz,
-sekundäres Phloem = Bast,
-werden vom Kambium gebildet
--Holz nach innen, Bast nach außen
Beschreiben Sie den Aufbau folgender einfacher Blütenstände: Traube, Kopf und Dolde
Traube:
-- gestielte Blüten sitzen an einer Achse/Spindel
Kopf:
-- ungestielte Blüten sitzen auf einem kopfförmig, angeschwollenen Blütenboden
Dolde:
-- von einem Punkt aus, entspringen unverzweigte Achsen, an deren Ende eine Blüte sitzt
Stellen Sie kurz den Vorgang der „doppelten Befruchtung“ dar und was aus ihm hervorgeht.
- Pollenschlauch überträgt zwei Samenzellen auf Embryosack
---Eine Samenzelle verschmilzt mit Eizelle – diploide Zygote – Embryo
---Zweite Samenzelle verschmilzt mit zwei Polkernen – triploider Endospermkern – Endosperm
Schließfrüchte werden in Saft- und Trockenfrüchten unterteilt. Welche Fruchttypen gehören zu diesen Kategorien? Welche Fruchttypen werden den Streufrüchten zugeordnet?
Schließfrüchte:
--- Saftfrüchte: Beeren, Panzerbeeren, Zitrusfrüchte, Steinfrüchte
--- Trockenfrüchte: Nüsse, Achänen, Karyopsen, Spaltfrüchte
Streufrüchte:
--- Balgfrüchte, Hülsen, Schoten, Kapseln
Aus welchen zwei Reaktionsfolgen besteht die Photosynthese? Nennen Sie jeweils die Stoffe, die in die Reaktionen eingehen sowie die Produkte, die gebildet werden
--Es werden gebildet: NADPH + ATP, O2 -
Dunkelreaktion
Was versteht man unter der Photorespiration (Lichtatmung)? Unter welchen Bedingungen findet sie statt, warum und welche Folgen hat sie?
-- Enzym RUBISCO addiert O2 statt CO2 - bei niedriger CO2
- und hoher O2-Konzentration im Gewebe - Folge: zuvor gebundenes CO2 wird wieder freigesetzt
- das ist vor allem bei sonnigen, heißen Tagen der Fall,
- wenn die Spaltöffnungen geschlossen sind
- Lichtatmung reduziert das Wachstum vieler Pflanzen an heißen Tagen
Was versteht man unter „Transpiration“? Welche Funktionen erfüllt sie?
Nein: Transpiration ist nicht der Weg des Wassers!
- Transpiration ist die Wasserabgabe (Verdunstung)
- oberirdischer Pflanzenteile über ihre Oberfläche.
- man unterscheidet: stomatäre und kutikulare Transpiration
Funktionen
- Kühlung der Blätter
-„Pumpe“, die Wasser nach oben zieht
Nennen Sie jeweils zwei wichtige Funktionen/Wirkungen folgender Phytohormone: Auxine, Giberelline, Abscisinsäure
Auxine:
-Stimulation des Zellwachstums → Förderung des Spross- und Wurzelwachstums
-Förderung der Apikaldominanz (Unterdrückung des Wachstum der Achselknospen)
-Stimulierung der Zelldifferenzierung -Förderung der Entwicklung von Früchten
Giberelline:
- Stimulation der Zellstreckung und Zellteilung
- Förderung der Streckung der Sprossachse
- Förderung der Samenkeimung (als Gegenspieler zur Abscisinsäure)
- Förderung der Bildung von Blüten- und Früchten
Abscisinsäure:
- Förderung der Samenruhe (Dormanz)
- Regulierung der Öffnungsweite der Spaltöffnungen
Benennen Sie die taxonomischen Kategorien (deutsche Namen) des hierarchischen Klassifikationssystems in entsprechender Reihenfolge
Domäne,
Reich,
Stamm oder Abteilung,
Klasse,
Ordnung,
Familie,
Gattung ,
Art
Beschreiben Sie die Struktur und Eigenschaften der primären Zellwand von Pflanzenzellen.
- Cellulosefibrillen
- locker kreuz und quer angeordnet (Streutextur)
- sind eingebettet in eine Zellwandmatrix. Besteht aus zwei Gruppen von Polysacchariden:
- Primärwand ist fest, aber auch dehnbar
- kann der Zelle beim Größenwachstum folge
Aus welchen beiden Geweben besteht das Leitgewebesystem einer Pflanze? Welche Aufgaben nehmen sie wahr? (
-- Xylem: Transport von Wasser und Mineralien
-- Phloem: Transport von Assimilaten
Worin unterscheidet sich der Bau einer primären Sprossachse bei einkeimblättrigen Pflanzen von dem Bau bei zweikeimblättrigen Pflanzen?
Bei Einkeimblättrigen
• Leitbündel über gesamtes Grundgewebe verstreut
• besitzen geschlossen kollaterale Leitbündel
• Phloem und Xylem liegen unmittelbar aneinander
Bei Zweikeimblättrigen
• Leitbündel sind ringförmig angeordnet
• besitzen offen kollaterale Leitbündel
• Phloem und Xylem sind durch (faszikuläres) Kambium getrennt
-- wechselständig (1 Blatt/Knoten)
-- gegenständig (2 Blätter/Knoten)
-- quirlständig (mehr als 2 Blätter/Knoten)
Worin unterscheiden sich primäres und sekundäres Wachstum? Welche Meristeme sind daran beteiligt und wo befinden sie sich?
Primäres Wachstum:
- Längenwachstum
- Apikalmeristeme - in Spross- und Wurzelspitzen
Sekundäres Wachstum:
- Wachstum im Umfang (oder Dickenwachstum)
--- Lateralmeristeme, Kambium, Korkkambium,
- ringförmig und zylindrisch in Sprossachse und Wurzel (Hohlzylinder)
Die Blüte der Brassicaceae (Kreuzblütler) wird durch folgende Blütenformel beschrieben: *K4 C4 A 2+4 G (2). Beschreiben Sie den Aufbau dieser Blüte.
- radiärsymmetrisch
- 4 (freie) Kelchblätter
- 4 (freie) Kronblätter
-- Andrözeum: 6 Staubblätter o. 2 + 4 Staubblätter
--Gynäzeum: 2 Fruchtblätter verwachsen,
- Fruchtknoten oberständi
Welche Fruchttypen bilden folgende Pflanzen aus?
Tomate: - Beere
Weizen: - Karyopse
Erbse: - Hülse
Pflaume: - Steinfrucht
Sonnenblume: - Achäne
Erdbeere: - Sammelnussfrucht
Warum werden Früchte ausgebildet ?
-schützen die Samen vor dem Austrocknen
- Förderung der Ausbreitung des Samens
-- durch Tiere, Wind oder Wasser
- liefern Nährstoffe für keimenden Same
Bei der Photosynthese wird Sauerstoff als „Abfallprodukt“ freigesetzt. Erläutern Sie seine Entstehung und stellen Sie den Vorgang über eine Gleichung dar.
- in der Lichtreaktion
- wird im Photosystem II
- durch Absorption von Lichtenergie
- Chlorophyll a-Molekül jeweils ein Elektron entrissen
- Lücke wird durch Elektronen vom Wasser aufgefüllt
- dabei wird Wasser (mit Hilfe eines Enzyms) gespalten
- Vorgang heißt: Photolyse des Wassers -
Formel: H2O → 2 e- + 2 H+ + ½ O2
Erläutern Sie den Unterschied zwischen C3- und C4- Pflanzen. Welchen Vorteil weisen C4-Pflanzen auf und warum?
- C3 Pflanzen besitzen nur Calvinzyklus (Rubisco bindet CO2)
- Bei geringer CO2-Konz., wenn Spaltöffnungen geschlossen sind
- addiert Rubisco O2, so dass in der Folge CO2 freigesetzt wird
- Vorgang heißt Lichtatmung
- er reduziert Wachstum bei hohen Temperaturen
- C4 Pflanzen besitzen vorgeschaltete CO2 Fixierung bzw. Erweiterung des Calvin-Zyklus
- C4 Pflanzen binden CO2 zunächst an C3 Körper, wobei C4 Körper entsteht
- das findet in Mesophyllzellen statt
- CO2 wird in Bündelscheitelzellen wieder freigesetzt und geht in Calvin Zyklus ein - Rubisco wird somit stetig mit CO2 versorgt
- Lichtatmung wird verringert - C4 Pflanzen wachsen bei sehr hohen Temperaturen und Trockenheit besse
Was versteht man unter der „Transpiration“? Welche Funktionen erfüllt sie und wie kann die Pflanze sie regulieren?
Transpiration ist die
- Abgabe von Wasser über die Pflanzenoberfläche
- durch Verdunstung
Man unterscheidet:
- stomatäre Transpiration
- kutikulare Transpiration
Funktionen:
- Kühlung
- Aufrechterhaltung des Transpirationsstroms („Pumpe“)
- Regulation über Stomata (Schließen und Öffnen der Spaltöffnungen)
Was ist „apikale Dominanz“? Wie kann sie gebrochen werden? Welche Phytohormone sind daran auf welche Weise beteiligt?
- Sprossspitze wächst (Vorrang des Haupttriebes)
- Austrieb der Seiten- bzw. Achselknospen ist gehemmt
- wird gebrochen durch Entfernung der Sprossspitze
-- Auxine fördern apikale D.
-- Cytokinine sind Gegenspieler und hemmen
. Benennen Sie taxonomische Kategorien (deutsche Namen) des hierarchischen Klassifikationssystems in entsprechender Reihenfolge.
Abteilung o. Stamm,
Gattung,
- sind in den Zellen grüner Pflanzenteile vorhanden
- Größe ca. 5 µm, kugelförmig oder langestreckt
- Thylakoide
- sie sind stapelförmig angeordnet (1 Stapel = Granum)
- Orte der Photosynthese
- Membranen der Thylakoide enthalten Chlorophyll
- bestehen aus teilungsfähigen Zellen
(- embryonale Zellen = Initialen)
--befinden sich in Wurzel- oder Sprossspitzen
- bewirken Längenwachstum von Wurzeln und Sprossen
- primäres Wachstum mit primären Geweben
-bewirken Vergrößerung der Wurzelobe
Welche Gewebe werden mit den Begriffen „Holz“ und „Bast“ bezeichnet? Welche Funktionen weisen sie auf und wie werden sie gebildet?
-sekundäres Xylem = Holz
-- Funktion: Wasser- und Nährstoffleitung, Festigung der Sprossachse -
sekundäres Phloem = Bast
- Leitung von Assimilaten und anderen organischen Verbindungen
- Gewebe werden vom Kambium gebildet -- Holz nach innen, Bast nach außen
Was versteht man unter zwei- und eingeschlechtlichen Blüten? Worin unterscheiden sich ein- und zweihäusige Pflanzen?
Erläutern Sie den Vorgang der „doppelter Befruchtung“. Was geht aus ihm hervor?
- 1. Samenzelle vereinigt sich mit Eizelle
-- daraus entsteht diploide Zygote und in der Folge Embryo
- es entsteht triploider Endospermkern
- aus dem Endosperm (Nährgewebe) hervorgeht
Schließfrüchte werden in Saft- und Trockenfrüchte unterteilt. Welche Fruchttypen gehören zu diesen beiden Kategorien? Welche Fruchttypen werden den Streufrüchten zugeordnet?
-Saftfrüchte (max. 3 Punkte): Beeren, Zitrusfrüchte, Panzerbeeren, Steinfrüchte
--Trockenfrüchte (max. 3 Punkte): Nuss, Achäne, Karyopse, Spaltfrucht
---Streufrüchte (max. 3 Punkte): Balgfrucht, Hülse, Schote, Kapsel
. Aus welchen zwei Reaktionsfolgen besteht die Photosynthese? Nennen Sie jeweils die Stoffe, die in die Reaktionen eingehen sowie die Produkte, die gebildet werden.
--Das Enzym RUBISCO addiert O2 statt CO2
--bei niedriger CO2 -Konzentration und hoher O2-Konzentration
- Folge: zuvor gebundenes CO2 bis zu 50 % wieder freigesetzt
- das ist bei sonnigen, heißen Tagen der Fall,
(-) wenn die Spaltöffnungen geschlossen sind
- durch Verdunstung Man unterscheidet:
- stomatäre
- erzeugt Sog, der Wasser nach oben zieht = Transpirationsstrom („Pumpe“)
Auxine (max. 2 Punkte):
- Stimulation des Zellwachstums → Förderung des Spross- und Wurzelwachstums
- Förderung der Apikaldominanz (Unterdrückung des Wachstum der Achselknospen)
- Stimulierung der Zelldifferenzierung
- Förderung der Entwicklung von Früchten
Giberelline (max 2 Punkte):
Abscisinsäure (max. 2 Punkte):
-Regulierung der Öffnungsweite von Spaltöffnungen
-Förderung Samneruhe (Dormanz)
Ordnen Sie die folgenden Kulturpflanzenarten den untenstehenden Familien zu: Kartoffel, Weizen, Raps, Apfel, Bohne, Sonnenblume.
-Poaceae: Weizen
-Rosaceae: Apfel
-Brassicaceae: Raps
-Asteraceae: Sonnenblume
-Fabaceae: Bohne
-Solanaceae: Kartoffel
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