Biologie: Zellen & Plastiden

### Zelle in hypertonischer Lösung

• Wasserabgabe aus dem Protoplasten (Plasmalemma & Tonoplast) durch Osmose.
• Plasmolyse: Der Protoplast löst sich von der Zellwand.
• Deplasmolyse: Der ursprüngliche Zustand wird durch die Aufnahme von Wasser wiederhergestellt.

Plastiden: Vielfalt & Funktion

• Eine Familie von Zellorganellen mit unterschiedlicher Pigmentierung.
• Proplastid: Befinden sich in Bildungsgewebe (Meristeme).
• Leukoplast: In Speichergewebe, können Proteine, Fette oder Stärke speichern.
• Chloroplast: Photosynthetisch aktives Gewebe.
• Chromoplast: In Blüten, Früchten und Wurzeln, enthalten Carotinoide und Xantophylle und sind für die Farbe verantwortlich.
• Gerontoplast: In Herbstlaub, Farbumwandlung von Grün zu Rot oder Gelb durch Abbau von Chlorophyll und Anhäufung von Carotinoiden.

Das "Schicksal" der Plastiden

• In alternden Chloroplasten (Herbstlaub) findet ein Abbau der grünen Pigmente und eine Anhäufung der Carotinoide statt.
• Diese Carotinoide sind in Plastoglobuli innerhalb der Plastiden und im Cytoplasma als Oleosomen gespeichert.
• Die Farbumwandlung führt zu Gerontoplasten, die nicht umwandelbar sind.

Chromoplasten

• Speichern Carotinoide und Xantophylle.
• Verschiedene Feinstrukturen:
  • Globulös
  • Tubulös
  • Kirstallin/Kristallös
  • Membranös (selten)

### Plastiden

• Proplastiden, Leukoplasten, Chloroplasten und Chromoplasten sind ineinander umwandelbar (nicht Gerontoplasten).
• Vermehrung durch Teilung.
• Eigene plastidäre DNA und 70S Ribosomen (semiautonom, meist ♀ vererbt).
• Doppelte Hülle, innere Membran mit Einstülpungen (erhöhte Oberfläche).

### Lebende Organismen

• Die drei Domänen des Lebens:
  • Bakterien/Eubakterien
  • Archaea/Archaebakterien
  • Eukarya/Eukaryoten

### Chloroplasten

• Innere Membranen (Thylakoid) sind der Ort der Lichtreaktion der Photosynthese.
• Thylakoidmembranen bilden Grana (Stapel) und Stroma (Verbindung).
• Morphologische Variation: linsenförmig, bandförmig, spiralig.

Sprossachse

• Verzweigt.
• Gliedert sich in Knoten (Nodi) und Internodi (Zwischenknoten).
• An den Knoten befinden sich Blätter und Knospen.
• In den Internodien befinden sich Leitbündel.

Leitbündel

• Xylem: Wassertransport, besteht aus Tracheen und Tracheiden.
  • Tracheen: Aus fusionierenden Tracheengliedern, großes Zell-Lumen, schnelle Wassertransportgeschwindigkeit.
  • Tracheiden: Langgestreckte Zellen mit unterschiedlicher Wandverdickung.
• Phloem: Transport von Assimilaten, besteht aus Siebröhren und Geleitzellen.
  • Siebröhren: Zellen ohne Zellkern, Verbindung zu benachbarten Zellen über Plasmodesmen (Tüpfel).
  • Geleitzellen: Plasmareich, parenchymatisch, Versorgung und Beladen der Siebröhren.

Vergleich Leitbündel: Ranunculus repens versus Zea mays

• Ranunculus repens: Offenes Leitbündel, Xylem hat eine C-förmige Struktur.
• Zea mays: Geschlossenes Leitbündel, Xylem hat eine runde Struktur.

Tracheen vs. Tracheiden

• Tracheen haben einen schnelleren Wassertransport als Tracheiden.
• Die Evolution von Tracheen ermöglicht einen effizienteren Wassertransport.
• Der Vorteil von Tracheen ist die höhere Transportgeschwindigkeit im Vergleich zu Tracheiden.

### Lage der Leitelemente im Leitbündel

• Kollaterales Leitbündel:
  • Geschlossen: Xylem und Phloem direkt nebeneinander.
  • Offen: Xylem und Phloem durch Kambium getrennt.

### Siebröhren und Geleitzellen

• Siebröhren und Geleitzellen kommen immer zusammen vor.
• Siebröhren benötigen die Geleitzellen für die Beladung und den Transport von Assimilaten.
• Geleitzellen versorgen die lebenden Siebröhren mit Nährstoffen und regulieren den Transportprozess.