Bio & Botanik

• Cutin, Suberin: aus miteinander veresterten Säuren, Matrix für Wachse

Gemisch aus gesättigten+ungesättigten Dicarbonsäuren und Hydroxy-, Epoxy + Oxosäuren à hochpolymere Makromoleküle

Wachse: komplizierte Stoffgemische à Ester aus langkettigen Alkoholen, langkettigen FS

• Policosanol ist eine aus Zuckerrohr (Zuckerrohrwachs) gewonnene Mischung acht langkettiger aliphatischer Alkohole, das in einzelnen Studien mit meist geringer Probandenzahl eine die Blutfettwerte senkende Wirkung gezeigt hat. Hauptbestandteil ist das Octacosanol, weitere Bestandteile sind Triacontanol, Hexacosanol, Tetracosanol, Heptacosanol, Nonacosanol, Dotriacontanol und Tetratriacontanol. Teilweise wird Policosanol auch aus Weizenkeimen oder Reis gewonnen. Policosanol scheint die Cholesterolsynthese zu hemmen und die Aufnahme von LDL aus dem Blut zu fördern.Die wissenschaftliche Bewertung ist noch nicht abschließend erfolgt.

Dienst zum Aufbau von Körperzellen, aus einer Zelle entstehen 2 idente Tochterzellen, bildet Zellen für Wachstum, Geweberegeneration und Ausbildung eines größeren Organismus, Unterschied zur Meiose: Chromosomensatz bleibt gleich

in der Metaphase à Verwendung für cytogenetische Untersuchungen

Ein Chromosom ist ein langer, kontinuierlicher DNA Strang, der sich um einen Vielzahl von Histonen wickelt. Das Centromer ist einen Einschnürungsstelle wo die beiden Chromatiden zusammenhängen bis sie in der am Beginn der Anaphase getrennt werden, wichtig für Bewegung der Chromatiden während Mitose

Mikrotubuli: bauen die Kernspindeln/ Kernspindelapparat auf, über welche die Chromatiden zu den Zellpolen gezogen werden

bei Tieren: Furchung durch Ring aus Aktin- + Myosinfasern
bei Pflanzen: Dies geschieht durch Verschmelzung von Golgi-Vesikeln in der Teilungsebene von innen nach außen fortschreitend über eine vesikuläre Zwischenstufe, dem Phragmoplasten. Parallel zur Zellwand wird dabei eine neue Zellmembran angelegt. In beiden bleiben jedoch kleine Lücken, die Plasmodesmen, erhalten, durch welche alle Zellen der Pflanze im sogenannten Symplasten miteinander verbunden bleiben und eine Stoffverteilung durch alle Zellen hindurch möglich ist.

• Wechsel von Mitosen und Interphasen – Mitosephase: meist kürzester Abschnitt
• Interphase: Zeitraum zwischen Mitosen à Zelle wächst, kopiert Chromosomen
• Vorbereitung auf die Mitose
• G1 Phase: Wachstumsphase der Zelle
• S-Phase: Synthesephase + Chromosomenverdoppelung
• G2 Phase: abschließende Wachstums- und Synthesephase vor der Mitose

• Kontrollsystem von verschiedenen chemischen Signalen in G1, G2 und Mitose Phase
• Innere Signale: Regulatorische Proteine
• Proteinkinasen – Cycline: cdK = cyclin-dependent kinase
• Am wichtigsten: MPF – Mitose Promotor Faktor: Kontrollpunkt in G2
  • Sorgt dafür, dass Zelle G2 überwindet und in die Mitose eintritt
• Äußere Signale: Wachstumsfaktoren: Proteine – abgegeben von Zellen des Organismus 
• regt andere Zellen zur Teilung an
• Dichteabhängige Hemmung: Vermehrungsstopp bei Zellen in zu dichter Kultur

Tier:

• Centrosome mit Centriolen organisieren Mikrotubuli

• Cytokinese durch Furchung mittels kontraktilem Ring aus Aktin- und Myosinfasern

• ständig Mitosen und permanente Erneuerung bestimmter Körperzellen
• Körperzellen sind anfälliger für Proliferation -> Krebsentstehung

• selten Polyploidie (z.B. bei Fischen)

Pflanze:

• meist MTOC´s = Mikrotubuli-organisierende Zentren
• Cytokinese durch Bildung des Phragmoplasten und anschließender Querwandbildung
• Wachstum durch Streckung der Zellen und Mitosen sind räumlich voneinander getrennt -> Mitosen sind auf teilungsfähige Gewebe (=Meristeme) beschränkt
• Körperzellen sind weniger anfällig für Proliferation
• häufig Polyploidie vom Menschen gefördert bei Nutzpflanzen 

Polyploidie: Besitzen mehr als 2 Chromosomen pro Zelle. Größere, ertragreichere, widerstandsfähigere Pflanzen

Meiose: Reduktionsteilung à Halbierung zygotischen Chromosomenzahl

Prozess umfasst zwei verschiedene aufeinanderfolgende Teilungsschritte – Prophase I + II, Metaphase I + II, Anaphase I + II, Telophase I + II

1. Teilung – zuerst Paarung, dann crossing over, Trennung der homologen Chromosomen/ Aufteilung auf zwei Kerne à je ein Chromosomensatz (1 aus zwei Chromatiden)
2. Teilung – durch mitoseähnlichen Teilungsschritt – aus beiden Zellen mit haploider Chromosomenzahl insgesamt vier haploide Zellen

Reduktion des Chromosomensatzes, Bildung von Geschlechtszellen, genetische Variabilität -> Evolution.

• Neukombination der verschiedenen väterlichen und mütterlichen Chromosomen, durch den reziproken Austausch von genetischem Material zwischen homologen Chromosomen
• Währen erster meiotischer Teilung: Cross over – Stückaustausch à für Evolution wichtig

• Wechsel zwischen Diplo-/Haplophase der Zellkerne im Lebenszyklus eines Organismus
• immer mit Sexualität, Syngamie und Meiose verbunden
• Zeitpunkt – verschiedene Typen:

• Zygotisch: mitotische Zellteilung in Haplophase, Meiose: vor Keimung der Zygote, Haplonten
• Intermediär: mitotische Zellteilung in Diplo-/Haplophase
• Gametisch: mitotische Zellteilung nur in Diplophase, Meiose: unmittelbar vor Gametenbildung, Diplonten

• Jedes Lebewesen hat einen Kernphasenwechsel

• Mensch: einziges haploides Stadium à Ei-, Spermazellen
• Mitosen nur in Diplophase à gametischer Kernphasenwechsel
• Pflanzen: bilden meist nicht sofort Geschlechtszellen – Umweg
• Mitosen in Haplo-/Diplophase à intermediärer Kernphasenwechsel

in Sporenbehältern à zunächst keine Geschlechtszellen (meist Diplohaplonten; Mitose in Diplo- + Haplophase)

• bilden nicht sofort Geschlechtszellen – machen einen „Umweg“
• aus n-Spore durch Mitose à Gametenpflanze – Gametophyt – mehrzelliges n-Gebilde
• Gametophyt bildet genetisch unterschiedliche, n Geschlechtszellen
• Sporophyt: junge Farnpflanze – 2n – Sporenpflanze – diploide Generation bei Organismen mit Generationswechsel à bilden haploiden Typ
• Mitosen: in Haplo-/Diplophase  à intermediärer Kernphasenwechsel
• meiste Pflanzen zusätzlich: Generationswechsel – Generation: mehrzelliges diploides, haploides Gebilde – Geschlechtszellen stellen keine Generation dar

in Sporenbehältern à zunächst keine Geschlechtszellen (meist Diplohaplonten; Mitose in Diplo- + Haplophase)

• Sexualität: Syngamie + Meiose
• Syngamie: Verschmelzung geschlechtsverschiedener haploider Zellen (aus Gametangien)
• meist Gameten à dadurch entsteht Zygote 2n = 46 (diploid: doppelter Chromosomensatz)

• Gewebe: Verband gleichartiger (Aussehen, Leistung) Zellen mit gleicher Funktion
• echtes Gewebe: alle Zellen aus einer durch Mitose entstanden

• durch ihr Aussehen, ihre Leistungen – Einteilung: nach Aussehen, der Teilungsfähigkei

• in einem Gewebe aus gleichartigen Zellen einzelne abweichende Zellen
• hat anderen (Zell)Inhalt und andere Funktion als die übrigen umgebenden Gewebezellen, dient u A zur Exkretion

• übergeordnete Funktionseinheiten, die meist aus mehreren Geweben aufgebaut sind
• Blatt, Wurzel und Sprossachse

• Parenchymatische Zellen: in alle Raumrichtungen gleich ausgedehnt (~ runde Zellen), räumlich -- nicht flächig
• Prosenchymatische Zellen: Längsrichtung bevorzugt, fädig faserig z.B. Karotte

• Meristem: teilungsfähiges Gewebe – Funktion: Produktion von Körperzellen
• Längen- + Dickenwachstum der Pflanzenkörper durch Mitosen
• Apikalmeristeme an Wurzel- + Sprossspitze bewirken Längenwachstum
• Primärmeristem: entwickelt sich zu Dauergewebe – baut Spross,Wurzel auf – Zellen schleißen lückenlos aneinander
• Dauergewebe: nicht mehr teilungsfähig à Spezialisten unter den Geweben, die  Pflanzenkörper aufbauen à auf ganz bestimmte Leistungen spezialisiert
• nicht selten abgestorben, wasser- oder lufthaltig, schließen nicht immer lückenlos aneinander à es entstehen Interzellularräume – gaserfüllte Hohlräume

• Apikal- + Primärmeristem: primäres Wachstum à Pflanzenkörper in primärem Zustand
• kurzlebige Pflanze: wächst nur mit Apikal- + Primärmeristem – primäres Dickenwachstum

• sekundäres Dickenwachstum: laterales Meristem – Kambien: nach Abschluss des primären Wachstums – sekundäre Tätigkeit

1. Bildung von Zentralvakuole à Vergrößerung durch Wasseraufnahme à Streckungswachstum
2. Zum auseinanderweichen der Zellen
3. entstehen Interzellulare à Zellen schließen nicht mehr lückenlos aneinander à Dauergewebe + Spezialisierung

Eigenschaften: Zellen sind ausdifferenziert; nicht selten abgestorben, wasser- oder lufthaltig schließen nicht immer lückenlos aneinander à Übergang zum Dauergewebe Vergrößerung der Zellen à benachbarte Zellen: lösen sich entlang der Mittellamelle voneinander à Entstehung gaserfüllter Hohlräume – Interzellularräume (können mit Öl gefüllt sein) 

• durch Initialen: teilungsfähige Zellen, bleiben im Scheitelmeristem erhalten

• Meristemoide: „Nester“ von teilungsaktiven Zellen (ohne Stammzellen)
• in den Differenzierungszonen von Sprossen und Blättern
• Aus den Meristemoiden bilden sich:
• Die Spaltöffnungsapparate der Blätter
• Mehrzellige Haare (Blätter, Sprosse)
• Die Blattanlagen am Spross-Scheite

Kambium,nennt man – vor allem bei Bäumen – die hohlzylinderförmige Wachstumsschicht zwischen der Splintholzzone und der Rinde (Bastzone und Borke). Diese Schicht ist für das sekundäre Sprosswachstum (Dickenwachstum) verantwortlich. Man kann es im Gegensatz zum primären Apikalmeristem als sekundäres oder Lateralmeristem bezeichnen. Es liegt zwischen Xylem (innen) und Phloem (außen).

Das Phellogen oder Korkkambium ist ein spezielles, sekundäres Bildungsgewebe (Meristem), das nach außen Kork (=Phellem) und nach innen in geringem Umfang Phelloderm (nicht verkorktes parenchymatisches Gewebe) erzeugt. Somit ist es für die Bildung des sekundären und tertiären Abschlussgewebes bei Pflanzen mit sekundärem Dickenwachstum (dikotyle und Gymnospermen) verantwortlich.

• Speicherparenchym dient der Speicherung von Nährstoffen wie Stärke, Fette, Proteine sowie Wasser. Speicherung/Stapelung von organischen Reservestoffen (Primärprodukten)
  •  Stärkekörner, Proteinkristalloide, Aleuronkörner, fettem Öl in Form von Öltröpfchen
• pflanzlichen Speicherorganen: wie Zwiebeln, Knollen, Rüben, Mark-/Rindenparenchym
• nicht in Blättern
• unterschiedliches, für einzelne Pflanzen charakteristisches Aussehen 

• im Mesophyll des Blattes
• Palisadenparenchym: Chlorenchym – Assimilationsparenchym, chloroplastenreiches, auf Fotosynthese spezialisiertes Parenchym

Zellen: dicht gepackt, gelegentlich prosenchymatisch, mit Längsachsen senkrecht zur Blattfläche hin orientiert, 1 oder mehrreihig

• Schwammparenchym: Chlorenchym + Aerenchym à Durchlüftungsgewebe

Unregelmäßig geformte, chloroplastenhaltige Zellen, reich an Interzellularen

Lockeres, transpiratorisches Gewebe, das eine große „innere“ Oberfläche darstellt

• Hauptort: Umwandlung von flüssigem Wasser in Wasserdampf  à Transpirationsorgan, dient dem Gasaustausch (Co2 und O2)

Abgabe von Wasser in Form von Wasserdampf