Botanik

Evolution und Diversität der Pflanzen/Strukturen und Funktionen der Pflanzen

Evolution und Diversität der Pflanzen/Strukturen und Funktionen der Pflanzen

Anja L_

Anja L_

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Langue Deutsch
Catégorie Biologie
Niveau Université
Crée / Actualisé 08.11.2013 / 15.02.2021
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Besonderheiten bei Schachtelhalme (Equisetophytina)

Kormophyt (wie jeder Farn), fertiler/generativer Spross <=> steriler/vegetativer Spross;

fertiler Spross: Internoien, Nodien, Blätter /seitlich miteinander verwachsen); Sporophyllstand

steriller Spross: seitliche Verzweigungen, an Blättern gebunden, daher gleiche Anordnung wie Blätter: wirtelig

1- oder 2-häusig

Aufbau des Sporophyllstandes bei Schachtelhalm (Equisetophytina)

wirtelig angeordnete Sporophylle (Querreihenbildung)
1 Sprophyll: schildförmiges Blatt mit Stil
auf Unterseite des Sporophylls Sporangium
Spore mit Hapteren

Wie funktionieren Hapteren (Schachtelhalm (Equisetophytina))

  • besitzen keine zellulären Strukturen, sondern bestehen aus Sekrete, die definierte Form und Beweglichkeit haben
  • hygroskopische Beweglichkeit (Veränderung der Form in Verbindung mit Wasser)
  • bei Feuchtigkeit kreuseln Haptere zusammen, werden kleiner, sodass Sporen ineinander verhaken -> größere Angriffsfläche für Wind

Besonderheiten bei Polypodiophytina (Echte Farne)

Achse: anders ausgebildet als Schachelhalme; stark verkürzte, gestauchte Internodien, Blätter folgen direkt aufeinander


Blatt: komplexe Nervatur
Fiederblatt: Wedel

Sporangien auf Blattunterseite in Sorie (Gruppen), Indusien, Anulusreihe
 

meist 1-häusig

Wann ist ein Blatt ein Wedel?

Wenn es bis zur Mittelrippe gefiedert ist

Erkläre Kohäsionsmechanismus beim Anulus (Polypodiophytina)

  • ungleichmäßige Zellverdickungen; mit Wasser befüllt -> Adhäsion: Kraft zwischen Flüssigkeitsmodulen; Kohäsion: Flüssigkeit-Wand
  • bei Austrocknung verlieren Zellen Wasser; Adhäsion wird zunehmend geringer -> Effekt: Ausstreckung des Sporangiums (allmählicher Prozess)
  • wenn Spannung in einer Anuluszelle kritischen Wert überschreitet, dringt Luft in sie ein und sie dehnt sich zur ursprünglichen Größe aus
  • Dominoeffekt -> explosionsartiges Schließen
  • luftgefüllte Zellen, kein reversibler Prozess

Ein anderes Wort für Samenpflanzen?

Spermatophytina
-> Pflanzengruppe innerhalb der Gefäßpflanzen (Tracheophyta), Samen werden zur Fortpflanung aus befruchteten weibl. Gechtlechtszelle gebilted; Kormus

Generationswechsel der Magnoliophyta/Blütenpflanzen

Zygote (diploid) - Samen: Embryo (2n) mit Nährgewebe (3n) -> Sporophyt (diploid) grüne Pflanze -> Hetero-Sporophylle (Staubblatt/Stamen; Fruchtblatt/Karpell) -> Heterosporangien (Pollensack;Nucellus) ->R!-> Heterosporen (Pollenzelle (n);Embryosackzelle (n)) -> Gametophyt (mehrkernige Pollenkorn;Embryosack im Nucellus) -> Bestäubung des Pollenkorns -> Gameten (Spermakerne/generative im Polenschlauch; Eikern und Polkern im Embryosack) -> doppelten Befruchtung (sekundäre Endosperm (3n), Zygote (2n)

Morphologische Veränderung bei Spermatophytina ist...

Nucellus (in Fruchtblatt) ist indehiszent, d.h. springt nicht auf; und integument, d.h. es hat vielzelliges Gewebe/sterille Hülle mit Mikropyle (oben offen)

Was bedeutet Mikropyle?

Gametophyt bei Samen- und Farnpflanzen

Gametophyt wächst auch Sprophyt; Gametophyt ist abhängig ≠ Moose

Unterschiede zwischen Gymnospermen und Angiospermen

Gymnospermen:

  • Samenanlagen sind frei -> können keine Früchte, sondern nur Samen entwickeln
  • jede Samenanlage produiziert eigene Bestäubungstropfen, um Pollen einzufangen
  • nur 1 Integument (Hüllschicht) -> Samenschale

Angiospermen:

  • Samenanlagen sind in Fruchtknoten eingeschlossen
  • Fruchtknoten ist durch Faltung und Verwachsung der Fruchtblattränder entstanden
    • Apokarpie: mehrere/viele freie Karpelle/Fruchtblatt
    • Coenokarpie: meist wenige verwachsene Karpelle
      • mit Septen: coeno-synkarp
      • ohne Septen: coeno-parakarp

Unterteilung der Gymnospermen

Cycadopsida - Palmfarne
Ginkgopsida - 1 Art Ginkgo Biloba
Coniferopsida - Nadelbäume
 

Cycadopsida - Palmfarne (weder Palme, noch Farne) (Gymnospermen -> Samenpflanzen)

  • ca 150 Arten
  • holzig, immergrün
  • Blüten sind 1-geschlechtig, diözisch
  • weibl: zahlreiche Staubblätter mit zahlreichen Pollensäcken
  • männl. zahlreiche Fruchtblätter mit 2(-8)Samenanlagen)
  • Spermatozoide Befruchtung - Zoidiogamie
  • Nährgewebe - promäres Endosperm (haploid)

Ginkgopsida - 1 Art: Ginkgo Biloba (Gymnospermen -> Samenpflanzen)

  • holzig, sommergrün
  • Blüten sind 1-geschlechtig, diözisch
  • männl.: zahlreiche Staubblätter mit 2 Pollensäcken
  • weibl.: 1 Fruchtblatt mit 2 Samenanlagen
  • Zoidiogamie
  • primäres Endosperm als Nährgewebe (haploid)

Coniferopsida - Nadelbäume (Gymnospermen -> Samenpflanzen)

  • ca 600 Arten
  • holzig, immer-/sommergrün
  • Blüten 1-geschlechtig, di/monözisch
  • männl: zahlreiche Staubblätter minimal mit 2 bis mehrere Pollensäcke
  • weibl: 1 Fruchtblatt (=Samenschuppe) mit 1 bis mehreren Samenanlagen
  • Pollenschlauchbefruchtung - Siphonogamie (Spermazellen)
  • primäres Endosperm als Nährgewebe (haploid)

Was ist Zoidiogamie?

Befruchtung durch begeißelte Spermazellen = Spermatozoide

Was ist Siphonogamie?

Befruchtung durch unbegeißelte Spermazellen = Spermazellen! keine Spermatozoide

Was ist Endosperm?

Das Nährgewebe der Samen, das den Keimlingt umgibt bzw. im Embryosack der Spermatophyta

Magnoliopsida - Blütenpflanzen

  • ca 260000 Arten
  • Angiospermen/Bedecktsamer
  • holzig, krautig auch möglich
  • Zwitterblütigkeit
  • männl: 1 bis zahlreiche Staubblätter mit 2+2 Pollensäcken (d.h. 2 am Rand, 2 weiter mittig)
  • weibl: 1 bis zahlreiche Fruchtblätter mit 1 bis zahlreiche Samenanlgagen (Angiospermie!)
  • Siphonogamie (Spermazellen)
  • Sekundäres Endosperm als Nährgewebe (triploid - 3facher Chromosomensatz!)
  • Zoogamie/Zoogamie
  • später (Liliidae) Monokotylenmerkmale: einkammblättrig
  • später (Rosideae) Pollenmerkmale (=Mikrosporen): dienen dazu, männl. Gameten zu schützen und zu Empfangsorgan zu bringen

Was ist der Sporophyt bei Angiospermen?

die grüne Pflanze

Was ist das Mikro- und das Megasporangium bei Angiospermen?

Mikro-: Pollensack
Mega-: Nucellus

Was ist die Mikro-/Megaspore bei Angiospermen?

Mikro-: Pollenzelle
Mega-: Embryosackzelle

Was ist der Mikro-/Megagametophyt?

Mikro-: mehrzellige Pollenkorn: 1 vegetative, 2 generative
Mega-: Embryosack

Wie bezeichnet man vegetative Zelle noch, und was ist dessen "Aufgabe"?

= Pollenschauchzelle; bildet zusammen mit Intine des auf die Narbe gelangten Pollenkorns, Pollenschlauch aus.

Wie bezeichnet man generative Zellen noch, und was sind die "Aufgaben"?

= Antheridienzellen;
eine Zelle verschmelzt mit Eizelle, eine andere verschmelzt mit 2 Polkernen zu einem 3kernigen Endosperm => doppelte Befruchtung

Was bedeutet Endosporie?

Gametophyt bleibt in Spore und bildet keine eigenständige Pflanze mehr aus

Was bedeutet Heterosporie?

<=> Isosporie; Sporen einer Art haben unterschiedlichen Aufbau/Größe: Mikro <-> Megaspore

Wie funktioniert die Bestäubung und Befruchtung bei Samenpflanzen?

Anthere (Mikrosporangienkomplex) -R!-> einkernige Pollenzelle (Mikrospore) -> mehrzellige Pollenkorn (Mikrogametophyt) -> Zoophilie/gamie -> Befruchtung mit Eizelle (durch Pollenschlauch) + Entstehung des Endosperms 

Blütenhülle

Perianth

Einfach-Perianth

Perigon: Blütenhülle mit gleichartigen Strukturen = Tepale

Doppeltes Perianth

Blüte mit unterschiedlichen Strukturen: Calyx (Kelch) + Corolla (Krone)

Kelch und seine Blätter

Calyx; Blätter: Sepalen

Krone und seine Blätter

Corolla; Blätter: Petale

verwachsen

sympetal, sonst syn-

freie Blätter

chori- (petal, tepal, sepal)

Spiegelsymmetrie der Blütenhülle

Radiärsymmetrie

Monosymmetrie

Zygomorphie (Pfeil nach unten); Vorteil gegenüber radiär: Bestäubung ist  präziser

Gesamtheit aller Stamen (Staubblätter), sowie Anordnung der Stamen

Androeceum; Hauptfunktion: Pollenbildung

Gesamtheit aller Karpelle (Fruchtblätter), sowie Anordnung der Karpelle

Gynoceceum; Hauptfunktion: Samenbildung