Pflanzenanatomie: Wurzeln und Gewebe

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Questions and Answers

Welche Funktion haben Statocyten in Pflanzen?

  • Orientierung der Pflanze anhand der Schwerkraft (correct)
  • Photosynthese
  • Speicherung von Nährstoffen
  • Abwehr von Pathogenen

Die Rhizodermis ist ein mehrschichtiges, langlebiges Abschlussgewebe mit Cuticula.

False (B)

Was ist die Hauptfunktion der Wurzelhaare?

Die Hauptfunktion besteht in der Oberflächenvergrößerung zur besseren Wasser- und Nährstoffaufnahme.

Nach dem Absterben der Rhizodermis übernimmt die ______ die Abschlussfunktion.

<p>Hypodermis</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Substanzen werden typischerweise von Wurzelhaaren aufgenommen?

<p>NO3- (A)</p> Signup and view all the answers

Das Xylem befindet sich in der Wurzel immer zentral.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Strukturen der primären Wurzel ihren Eigenschaften zu:

<p>Rhizodermis = Einschichtig, kurzlebig, Wurzelhaare Hypodermis = Mehrschichtig, längerlebig, derb Xylem = Zentral in der Wurzel, Leitgewebe Perizykel = Um das Leitgewebe, Kabelbauweise</p> Signup and view all the answers

Was ist die Funktion des Velamen radicum?

<p>Wasserspeicherung (A)</p> Signup and view all the answers

Das Velamen radicum entsteht durch antikline Zellteilungen im Protoderm.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Nennen Sie ein Beispiel für eine Pflanzengruppe, bei der das Velamen radicum häufig vorkommt.

<p>Orchideen</p> Signup and view all the answers

Das Velamen radicum ist ein Wasserspeichergewebe in Wurzeln einiger ______.

<p>Monokotylen</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die lateinischen Begriffe ihren deutschen Übersetzungen zu:

<p>Velamen = Hülle Radix = Wurzel Rhizodermis = Wurzelrinde Protoderm = Bildungsgewebe der Rhizodermis</p> Signup and view all the answers

Die Clivie (Clivia nobilis) hat einen diarchen Zentralzylinder.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Das ______ ist das Bildungsgewebe der Rhizodermis.

<p>Protoderm</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur bildet sich aus dem Perikambium?

<p>Seitenwurzeln (D)</p> Signup and view all the answers

Der Caspary-Streifen befindet sich in der Rhizodermis.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion hat das Rindenparenchym in Wurzeln typischerweise?

<p>Speicherfunktion</p> Signup and view all the answers

Die Anzahl der Xylempole bestimmt, ob der Zentralzylinder ______, triarch oder polyarch ist.

<p>diarch</p> Signup and view all the answers

Ordne die folgenden Begriffe ihren Definitionen zu:

<p>Perikambium = Äußerste Lage des Zentralzylinders; bildungsfähig für Seitenwurzeln Endodermis = Innere Abschlussrinde; mit Caspary-Streifen Xylem = Leitungsbahnen für Wassertransport Phloem = Leitungsbahnen für Assimilattransport</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage trifft auf den Zentralzylinder der Clivie zu?

<p>Er ist polyarch. (A)</p> Signup and view all the answers

Dicotyledonen haben typischerweise polyarche Zentralzylinder.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion hat das Cambium, das sich zwischen Phloem und Xylem bildet?

<p>sekundäres Dickenwachstum</p> Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Begriffe bezieht sich nicht auf eine im Text erwähnte Baumstruktur?

<p>Epidermis (D)</p> Signup and view all the answers

Holoparasiten sind in der Lage, Photosynthese zu betreiben.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was sind Haustorien?

<p>Saugwurzeln, mit denen parasitische Pflanzen in Wirte eindringen</p> Signup and view all the answers

Misteln (Viscum) nutzen ______ in Bast und Senkwurzeln im Splint des Wirtsbaumes.

<p>Rindenwurzeln</p> Signup and view all the answers

Ordne die folgenden Begriffe ihren jeweiligen Beschreibungen zu:

<p>Halbparasit = Pflanze, die Xylemsaft entnimmt und eigene Photosynthese betreibt Vollparasit = Pflanze, die Phloemsaft entnimmt und keine eigene Photosynthese betreibt Mistel = Beispiel für eine Pflanze mit Rinden- und Senkwurzeln Haustorium = Saugwurzel einer parasitären Pflanze</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen entsteht nicht direkt durch Reembryonalisierung von Parenchymzellen während des sekundären Dickenwachstums in Wurzeln?

<p>Phellogen (B)</p> Signup and view all the answers

Das Perikambium ist immer einschichtig.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welches Gewebe reißt im Laufe des sekundären Dickenwachstums der Wurzel auf und stirbt ab?

<p>Rinde, Exo- und Endodermis</p> Signup and view all the answers

Im mehrschichtigen Perikambium entsteht ein ______, welches ein Periderm bildet.

<p>Phellogen</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ist charakteristisch für Fabaceen (z.B. Ackerbohne) im Wurzelbereich?

<p>Sklerenchym (D)</p> Signup and view all the answers

Das Apikalmeristem ist für das sekundäre Dickenwachstum der Wurzel verantwortlich.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur in der Wurzel ist für die Bildung von Seitenwurzeln verantwortlich?

<p>Perizykel/Perikambium</p> Signup and view all the answers

Das sekundäre Xylem wird auch als ______ bezeichnet.

<p>Holz</p> Signup and view all the answers

Wodurch kann man makroskopisch Wurzelholz vom Stammholz einer Esche unterscheiden?

<p>Starke Maserung (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Cuscuta (Seide) am besten?

<p>Eine Pflanze, die parasitisch auf anderen Pflanzen lebt. (D)</p> Signup and view all the answers

Freiliegende Wurzeln haben größere Gefäße als im Boden verborgene Wurzeln.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

In den Wurzelknöllchen reduzieren Rhizobien Luftstickstoff (N2) mithilfe des Enzyms _________ zu Ammoniak (NH3).

<p>Nitrogenase</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Reaktionen beschreibt die Stickstofffixierung durch Rhizobien korrekt?

<p>N$_2$ + 8H$^+$ + 8e$^-$ + 16 ATP + 16 H$_2$O → 2 NH$_3$ + H$_2$ + 16 ADP + H$_3$PO$_4$ (B)</p> Signup and view all the answers

Die Bedingungen innerhalb der Wurzelknöllchen müssen aerob sein, damit die Rhizobien Luftstickstoff fixieren können.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Stickstoffverbindungen ihrer Rolle im Stickstoffkreislauf zu:

<p>N$_2$ = Hauptbestandteil der Atmosphäre, wird von Rhizobien fixiert NH$_3$ = Produkt der Stickstofffixierung, von Pflanzen aufgenommen NO$_3^-$ = Form von Stickstoff, die durch Denitrifikation abgebaut wird N$_2$O = Zwischenprodukt bei der Denitrifizierung, Treibhausgas</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Rolle von Fabaceen im Ökosystem am besten?

<p>Durch die Stickstofffixierung tragen sie wesentlich zur Stickstoffversorgung des Bodens bei. (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Kylyptra Statocyten

Zellen, die Statolithen enthalten und Schwerkraft wahrnehmen.

Rhizodermis

Wurzel-Epidermis, einschichtig und kurzlebig ohne Cuticula.

Wurzelhaare

Auswüchse von Rhizodermiszellen zur Oberflächenvergrößerung.

Hypodermis

Schicht unter der Rhizodermis, langlebig und derb.

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Exodermis

Wird aus der Hypodermis nach Absterben der Rhizodermis gebildet.

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Zentralzylinder

Enthält Leitgewebe und Perizykel in der Wurzel.

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Xylem

Transportiert Wasser und Nährstoffe von den Wurzeln zu den Blättern.

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Phloem

Das Phloem transportiert Nährstoffe in Pflanzen.

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Monokotylen Wurzeln

Wurzeln von Pflanzen mit nur einem Keimblatt, haben in der Regel Mark.

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Xylem

Das Xylem transportiert Wasser und Mineralien in Pflanzen.

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Pericambium

Äußere Schicht des Zentralzylinders, wichtig für das Dickenwachstum.

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Rindenparenchym

Gewebe in Wurzeln mit Speicherfunktion, stark entwickelt.

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sekundäres Dickenwachstum

Wachstumsprozess nach der Bildung von Cambium, führt zu Dickenzuwachs.

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Monokotyle

Pflanzen mit einem Keimblatt (z.B. Gräser, Lilien).

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Velamen radicum

Ein wasserspeicherndes Gewebe in den Wurzeln einiger Monokotylen, z.B. Luftwurzeln von Orchideen.

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Perikline Zellteilung

Zellteilungen, die parallel zur Oberfläche erfolgen und das Wachstum in Umfangrichtung fördern.

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Protoderm

Das Bildungsgewebe der Rhizodermis, aus dem Wasserspeichergewebe entsteht.

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Epiphytische Orchideen

Orchideen, die auf anderen Pflanzen wachsen und oft Luftwurzeln besitzen.

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Xylemstrahlen

Strukturen im Wurzelzylinder, die den Wassertransport unterstützen.

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Polyarcher Zentralzylinder

Ein Zentralzylinder der Wurzel mit zahlreichen Xylemstrahlen für eine effiziente Wasseraufnahme.

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Haustorien

Saugwurzeln, durch die parasitische Pflanzen in Wirte eindringen.

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Halbparasiten

Pflanzen, die eigene Fotosynthese haben, aber auch Wirtssäfte entziehen.

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Vollparasiten

Pflanzen ohne eigene Fotosynthese, die Nährstoffe vollständig vom Wirt beziehen.

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Mistel

Eine spezifische Gattung von Parasiten, die mit Rinden- und Senkwurzeln arbeiten.

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Xylemsaft

Wasser und Nährstoffe transportierender Saft in Pflanzen.

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Wurzelholz

Das Holz, das aus der Wurzel eines Baumes stammt.

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Cambium

Gewebe, das für die sekundäre Dickenwachstum verantwortlich ist.

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Apikalmeristem

Meristem, das für das Längenwachstum verantwortlich ist.

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Perizykel

Gewebe um den Zentralzylinder der Wurzel, das Seitenwurzeln bildet.

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Phellogen

Gewebe, das sekundäres Abschlussgewebe bildet.

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Wood islands (Holzinseln)

Bildung von Holzinseln im Cambium des Wurzelwachstums.

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Sekundäres Xylem

Das Holz, das nach dem primären Xylem gebildet wird.

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Sekundäres Phloem

Das sekundär gebildete Leitgewebe für die Nährstoffleitung.

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Cuscuta

Eine parasitäre Pflanze aus der Familie der Windengewächse (Convolvulaceae).

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Wurzelanatomie

Die Struktur und Anordnung von Wurzeln und deren Gefäßen im Boden.

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Freiliegende Wurzeln vs. Bodenwurzeln

Freiliegende Wurzeln haben kleinere Gefäße verglichen mit im Boden verborgenen Wurzeln.

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Fabaceen

Eine artenreiche Pflanzenfamilie, auch bekannt als Schmetterlingsblütengewächse oder Leguminosen.

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Knöllchenbakterien

Bakterien, die mit Fabaceen zusammenleben und Stickstoff fixieren.

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Rhizobium

Gattung von Knöllchenbakterien, die Luftstickstoff in Ammoniak umwandeln.

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Stickstofffixierung

Prozess, bei dem Luftstickstoff in eine für Pflanzen nutzbare Form umgewandelt wird.

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Ökologische Bedeutung von Fabaceen

Fabaceen tragen zum reduzierten Verlust von Stickstoff in die Atmosphäre bei.

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Study Notes

Ökologische Pflanzenanatomie im WS 2024-25, Teil 5 | Anatomie der Wurzel

  • Wurzelwachstum: Apikales Wurzelwachstum, Aufbau der primären Wurzel, Stadien der Endodermis, Seitenwurzeln, Sekundäres Dickenwachstum, Funktionelle Wurzelbesonderheiten (Haustorien), Interaktionen mit Bakterien und Pilzen (Rhizobien, Mykorrhiza).

  • Selbststudium: Übungsaufgaben, Literaturhinweise zu Anatomie der Wurzel (Strasburger, Wanner, Braune/Leman/Taubert, Weiler & Nover, Nabors).

Wurzel allgemein

  • Definition: Blattloser, unifazialer, unbegrenzt wachsender unterirdischer Trieb mit Haube (Kalyptra). Eines von drei Grundorganen der Kormophyten.

  • Funktionen: Verankerung, Wasser- und Mineralienaufnahme, Reservestoffspeicherung (z.B. Wasserspeicher: Wurzelsukkulenz). Ort der Synthese wichtiger Stoffe wie Hormone (z.B. Gibberellin) oder Gifte (z.B. Alkaloide).

  • Unterschiede zu Spross: Keine Blätter, Cuticula und Spaltöffnungen, keine Metamerie (Segmente), subapikal/subterminal vs. apikal, endogene Verzweigung vs. exogene, positiv gravitrop vs. negativ gravitrop.

Apikales Wurzelwachstum

  • Aufbau: Wurzelhaare, Seitenwurzeln, Wurzelspitze mit Wurzelhaube (Kalyptra), Apikalmeristem (mit ruhendem Zentrum).

  • Zellteilung: Protoderm, Grundmeristem, Prokambium zur Bildung von Rhizodermis, Rinde und Leitgewebe. Zellstreckung und Zelldifferenzierung.

  • Maximale Zellteilung: ca. 2-5mm vor Wurzelspitze, auch in Streckungszone noch viele Zellteilungen. Endzustand in Wurzelhaarzone der primären Wurzel erreicht.

Kalyptra und Rhizodermis

  • Kalyptra: Schutzschicht aus Polysaccharidschleim der Apikalmeristemzellen, Abrieb der äußeren Zellen, Ersatz durch innere Zellen, Statocyten mit schweren Partikeln (Statolithen) zum Erdmittelpunkt.

  • Rhizodermis: Einschichtiges Abschlussgewebe, kurzlebig, ohne Cuticula, unmittelbar nach der Wurzelspitze, Wurzelhaare. Bisweilen folgt eine mehrschichtige Hypodermis, die Nachfolgedifferenzierung zur Exodermis.

Wurzelhaare

  • Funktion: Oberflächenvergrößerung zur besseren Wasser- und Nährstoffaufnahme.

  • Dauer: Kurzlebig (3-9 Tage).

  • Modelrechnung: Adulte Roggenpflanze hat >10 Milliarden Wurzelhaare mit 10.000km Gesamtlänge und 400 m² Oberfläche; 50-fache der oberirdischen Blatt-/Sprossoberfläche.

Zentralzylinder

  • Aufbau: Radiär-symmetrisch, Anzahl der Xylempolen (zwei- bis vielstrahlig: di-, tri-, tetr-, pent- oder polyarch). Verschiedene Arten zeigen unterschiedliche Muster.

Primäre Endodermis

  • Aufbau: Polyarch, Markparenchym. Bei Clivien kein verholzter Zustand (keine sekundären Wände).

Velamen radicum

  • Funktion: Speicherung von Wasser. Im Zuge der Ausbildung des Velamen können die Zellen mehr und mehr mit hydrophilen Stoffen gefüllt sein. Die Zellen haben Wandaussteifungen.

Caspary-Streifen in Endodermis

  • Funktion: Apoplastischer Wasserweg wird durch Einlagerung von wachsartigem Endodermin und Lignin / Apoplastischer Wasserweg durch Zellwände wird durch lokale Einlagerung blockiert, somit symplastischer Wasserweg erzwungen. Schadstoffe in Membranen werden unschädlich gemacht.

Tertiäre Endodermis

  • Aufbau: In älteren Wurzeln hinter der Absorptionszone; oft asymmetrisch lignifiziert. / Sekundär dünn suberinisiert oder tertiär lignifiziert.
  • Durchlasszellen: Über diese Zellen, die im primären Zustand verblieben, findet der Wassertransport statt.

Seitenwurzeln

  • Entstehung: Endogen im Wurzelinneren (im Gegensatz zu exogenen Seitensprossen) hinter der Wurzelhaarzone.

  • Bildungspunkt: Von dem Perizykel = Pericambium, mit Neubildung eines neuen Wurzelvegetationspunktes und Einwachsen des Leitgewebes der Seitenwurzel.

Sekundäres Dickenwachstum bei Wurzeln

  • Entstehung: Ähnlich wie bei Sprossachsen.

  • Charakteristik: Holz und Bast vom Wurzel- und Sprossachszentrum. Anatomisch ähnlich.

  • Unterscheidung: Im Wurzelzentrum bleibt der primäre Zustand erhalten.

Wurzelknöllchenbakterien

  • Symbiose: Fabaceen mit Rhizobium Bakterien.

  • Stickstoffbindung: Reduktion von Luftstickstoff (N2) zu Ammoniak (NH3), der der Pflanze zur Verfügung gestellt wird.

  • Gegenleistung: Die Rhizobien erhalten Kohlenhydrate und Energie.

Mykorrhiza

  • Symbiose: Beziehung zwischen Pflanze und Pilzen über das Feinwurzelsystem.

  • Nutzen für Pflanzen: Mineralstoffaufnahme (insbesondere Phosphat, P). Verbesserung der Wasseraufnahme. Schutz vor Wurzelpathogenen und Schädlingen, erhöhte Trockenresistenz.

  • Typen: Ektomykorrhiza (ektos = außen; Pilzmantel um Wurzelrinde), Endomykorrhiza (endo = innen; Hyphen in Wurzelzellen (Arbuskuläre Mykorrhiza -AM-), Besonderheiten des Wurzelknöllchengewebes.

Einfluss von Freilegung auf die Wurzelanatomie

  • Unterschiede: Bodenverborgene Wurzeln haben größere und freiliegende Wurzeln kleinere Gefäße (wie Sprossachsen).

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