Pflanzen - Biologie.

« das Vorhandensein von Gefäßen, die dem Transport von Wasser, Mineralstoffen und organischen Nährstoffen durch die Pflanze dienen.

Moose leben in feuchten Biotopen;sie sind klein und ihre Blättchen sind so dünn, dass das Regenwasser nicht erst über Wurzeln oder Leitungsbahnen aufgenommen werden muss.

Mit den Farnen, diedurchaus zu imposanter Größe heranwachsen können und die zu den Kormophyten gezählt werden, haben die Moose die Fortpflanzung über Sporen – also nicht über Samen– gemein.

Beide Pflanzengruppen existieren (ähnlich wie im Tierreich Raupe und Falter) in zwei im Lebenszyklus aufeinander folgenden Generationen; dies wird alsGenerationswechsel bezeichnet.

Eine dieser Generationen, das als Gametophyt bezeichnete eigentliche Moospflänzchen, besitzt nur einen einfachen (haploiden) Chromosomensatz: Sie bildet Ei- und Spermazellen.

Die zweite Generation, der Sporophyt, ist hingegen diploid, besitzt also einen doppelten Chromosomensatz, parasitiert meist auf der vorhergehenden Generation und bildet Sporen aus, die leicht vom Wind verbreitet werden und wieder zum sogenannten Gametophyten, dem grünenMoospflänzchen, auskeimen können. Im Zuge der Evolution der Pflanzen und insbesondere der Entwicklung der Gefäßpflanzen wurden die Sporophyten gegenüber den Gametophyten, begünstigt durch ihrendoppelten und damit leistungsfähigeren Chromosomensatz, immer größer, komplexer und dominanter.

Diese größeren und leistungsfähigeren Sporophyten und das immerbesser ausgebildete Gefäßsystem, das den Wassertransport bis in große Höhen gewährleistet, ermöglichte den Gefäßpflanzen die vollständige Eroberung praktisch allerLandlebensräume der Erde ( siehe Pflanzengeographie); lediglich in arktischen und antarktischen Kältewüsten sind sie nicht anzutreffen. Hinsichtlich der hierarchischen (systematischen) Einteilung der Gefäßpflanzen besteht unter den Botanikern keine vollständige Übereinstimmung: Manche betrachten alleGefäßpflanzen als eine eigene Abteilung mit mehreren Unterabteilungen, manche stellen die Farnpflanzen (Pteridophyta) und die Samenpflanzen (Spermatophyta) jeweilsals eigene Abteilungen dar.

Die Samenpflanzen mit den Nacktsamern (Gymnospermae) und den Bedecktsamern (Angiospermae) umfassen die mit Abstand größte Zahl allerPflanzen, die heute die Vegetation weltweit beherrschen. 4 AUFBAU UND FUNKTION DER ZELLEN Die überwältigende Vielfalt der Pflanzenarten ist u.

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auch eine Folge der vielen verschiedenen Zelltypen, aus denen die einzelnen Pflanzen aufgebaut sind.

Jedoch gibt eszwischen all diesen Zelltypen grundlegende Ähnlichkeiten, aus denen sich die gemeinsame Abstammung und die Verwandtschaftsverhältnisse der verschiedenenPflanzenarten erschließen lassen.

Jede einzelne Pflanzenzelle ist bis zu einem gewissen Grad selbständig; von ihren Nachbarzellen ist sie innen durch eine Zellmembran(Plasmalemma) und außen durch eine feste, massive Zellwand getrennt.

Membran und Wand ermöglichen das Funktionieren der Zelle.

Die Membran kontrolliert ein- undausgehende Stoffe; die Wand hält das Ganze in Form, verhindert ein Platzen oder schädliches Schrumpfen.

Die Kommunikation und der Stoffaustausch mit denNachbarzellen geschieht durch Plasmodesmen (fädige Plasmabrücken durch Löcher in der Zellwand). 4.1 Die Zellwand Durch das Vorhandensein einer Zellwand unterscheiden sich pflanzliche Zellen am deutlichsten von tierischen.

Die Zellwand schützt den Inhalt der Pflanzenzellen undbegrenzt gleichzeitig die Größe der Zellen.

Da sie auch beim Transport, der Aufnahme und der Ausscheidung eine Rolle spielt, erfüllt die Zellwand auch wichtige strukturelleund physiologische Aufgaben.

Die Zellwand ist relativ dick und wasserdurchlässig; sie kann Wasser und Mineralstoffe speichern.

Nur die innen anliegende Membran ist alsKontrollinstanz selektiv durchlässig oder dicht. Die Zellwand einer Pflanze besteht aus mehreren chemischen Stoffen, deren wichtigster die Cellulose ist; chemisch stellt sie ein lineares Polymer aus β-1,4-verknüpftenMolekülen der Glucose dar.

Der Unterschied zwischen der ebenfalls aus Glucose aufgebauten verdaulichen Stärke und der nur von Bakterien und Pilzen aufzuschließendenCellulose liegt allein in der unterschiedlichen Verknüpfungsweise: α für verdaulich und β für unverdaulich – und damit als Baustoff geeignet.

Die Cellulosemoleküle bilden feine Fibrillen, die das Gerüst der Zellwand ausmachen.

Die Fibrillen liegen in einer amorphen Grundmatrix aus chemisch ähnlich resistenten Hemicellulosen, wobei derAnteil der Matrix mit dem Alter der Zellwand abnimmt.

Pflanzenzellen produzieren in der Wachstumsphase eine Primärwand und mit Beendigung des Wachstums eineSekundärwand, die innen an der Primärwand anliegt.

Plasmodesmen führen durch Primär- wie Sekundärwand und ermöglichen so den Transport von Substanzen zwischenden Zellen. Die Wände vieler Zellen sind durch Einlagerung von Lignin verstärkt, einer makromolekularen Verbindung, die aus Derivaten des Coniferylalkohols in einer dreidimensionalen Struktur aufgebaut ist.

Lignin verstärkt die Cellulosewand wie ein Stahlgerüst den Beton.

Man nennt den Prozess der Lignineinlagerung Verholzung, denn alle holzigen Pflanzenteile sind durch das Vorhandensein von Lignin gekennzeichnet.

Weitere Stoffe, die in pflanzlichen Zellwänden zu finden sind und jeweils mit derspezifischen Funktion der Zellen zusammenhängen, sind antibiotische Farbstoffe wie bei Tropenhölzern, Gerbstoffe wie bei Eichen, Kautschuk wie beim Teakholz oderKieselsäure wie bei der Baumheide.

Nach außen kann zusätzlich Suberin, das beispielsweise im Kork enthalten ist, den Wasserverlust der Zelle bzw.

der Pflanze verringern. 4.2 Zytoplasma Innerhalb der Zellwände befindet sich der lebende Zellinhalt, das Zytoplasma und der Zellkern.

Das Zytoplasma wird von einer Zellmembran (dem Plasmalemma) umhüllt,in ihm liegen die verschiedenen Organellen vor. 4.2. 1 Vakuolen Vakuolen sind von einer einzelnen Membran umhüllte Räume in der Zelle, in denen sich überwiegend Wasser und verschiedene darin gelöste Salze und andere chemischeStoffe (beispielsweise Farbstoffe) befinden.

In der Vakuole können auch Alkaloide, Öle oder überschüssige aufgenommene Mineralien abgelagert werden.

Neben dieserDepotfunktion hat die Vakuole auch die Aufgabe, den Zellturgor aufrecht zu erhalten: Dadurch ist die Zelle so prall gefüllt, dass die Zellwand unter Spannung gehalten wirdund das Gesamtgefüge der Zellen nicht erschlaffen kann (wodurch die Pflanze welk aussehen würde).

Um das nötige Wasser in dieser das Zellvolumen zu 90 Prozentausfüllenden Vakuole zu halten, müssen Kaliumsalze in ihr gespeichert werden, die den Wassergehalt durch ihren osmotischen Effekt stabilisieren.

Bei Kaliummangel habenPflanzen deshalb oft ein schlappes Aussehen.

In tierischen Zellen gibt es außer bei den Einzellern keine Vakuolen. 4.2. 2 Plastiden Plastiden sind Organellen, die im Gegensatz zu Vakuolen von zwei Membranen umgrenzt sind.

Es gibt drei Arten von Plastiden: Die Chloroplasten enthalten vorwiegend dasgrüne Chlorophyll.

In ihnen läuft die Photosynthese ab.

Leukoplasten enthalten keine Pigmente; sie spielen allenfalls eine untergeordnete Rolle bei der Synthese von Stärke, Ölen und Proteinen, speichern aber vorwiegend die farblose bis weiße Stärke; sie sind besonders in den weißlichen oder gelblichen Teilen gefleckter Blätter sowie in denWurzeln zu finden.

In den Chromoplasten werden nur die roten bzw.

gelben Carotinoide gespeichert; sie entwickeln sich bei der Fruchtreife aus den grünen Chloroplasten, die immer auch geringe Anteile von Carotinoiden enthalten.

Auf diese Weise werden grüne Paprika rot oder gelb.

Auch für die Farbe mancher Blüten sind Chromoplastenverantwortlich. 4.2. 3 Mitochondrien Während Chloroplasten zur Gewinnung von externer Energie beitragen, dienen Mitochondrien, die ebenfalls von zwei Membranen umhüllt sind, der Zellatmung, derGewinnung von interner Energie.

Dies ist ein Prozess, bei dem aus der in Form von Kohlenhydraten gespeicherten Energie der Photosynthese eine universell einsetzbareEnergieform erzeugt wird.

Im Stoffwechsel von Pflanze und Tier ist diese Energieform das Adenosintriphosphat.

Deshalb werden die Mitochondrien umgangssprachlich auch. »