Pflanzenbiologie und Endosymbiose
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Questions and Answers

Welche der folgenden Strukturen entstand wahrscheinlich durch primäre Endosymbiose?

  • Der Golgi-Apparat
  • Der Zellkern
  • Das endoplasmatische Retikulum
  • Das Mitochondrium (correct)

Was war der unmittelbare evolutionäre Vorteil für frühe eukaryotische Zellen, die zur Endosymbiose fähig waren?

  • Fähigkeit zur sexuellen Fortpflanzung
  • Effizientere Energiegewinnung (correct)
  • Zugang zu zusätzlichem genetischen Material
  • Erhöhter Schutz vor Viren

Welche Aussage beschreibt am besten den Prozess der sekundären Endosymbiose?

  • Die Verschmelzung zweier eukaryotischer Zellen.
  • Die Abgabe von Organellen von einer Zelle zur anderen.
  • Die Aufnahme eines Bakteriums durch einen Prokaryoten.
  • Die Aufnahme einer eukaryotischen Zelle mit bereits vorhandenen Endosymbionten durch eine andere eukaryotische Zelle. (correct)

Welche der folgenden Entwicklungen trug wesentlich zur Eroberung des Landes durch Pflanzen bei?

<p>Die Entwicklung von Mykorrhiza-Beziehungen (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt am besten die Beziehung zwischen einzelligen Grünalgen und Landpflanzen?

<p>Landpflanzen entwickelten sich aus einzelligen Grünalgen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welchen Vorteil bot die Entwicklung von Geweben für Pflanzen?

<p>Spezialisierung von Zellen für unterschiedliche Funktionen (C)</p> Signup and view all the answers

Wie beeinflusste die Entstehung von Landpflanzen die Zusammensetzung der Erdatmosphäre im Silur und Devon?

<p>Erhöhung des O2-Gehalts und Verringerung des CO2-Gehalts (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur ermöglichte es frühen Landpflanzen, effizienter Wasser zu transportieren und somit größere Höhen zu erreichen?

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

Warum ist die Assoziation mit Pilzen für frühe Landpflanzen von Bedeutung gewesen?

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

Welche der folgenden Eigenschaften unterscheidet Pflanzen hauptsächlich von anderen eukaryotischen Organismen?

<p>Vorhandensein von Chloroplasten (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen wird NICHT durch Einstülpung der Plasmamembran gemäß der Endosymbiontentheorie gebildet?

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

Was ist die zentrale Aussage der Endosymbiontentheorie bezüglich der Entstehung eukaryotischer Zellen?

<p>Zellorganellen entwickelten sich durch die Aufnahme und Integration von Bakterien in Wirtszellen. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Beobachtung stützt die Endosymbiontentheorie am stärksten?

<p>Alle genannten Punkte. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die früheste Phase der Endosymbiontentheorie?

<p>Ein prokaryotischer Organismus nimmt einen anderen prokaryotischen Organismus auf. (A)</p> Signup and view all the answers

Eukaryotische Zellen haben sich vermutlich entwickelt, indem sie Prokaryoten aufgenommen haben. Welches der folgenden Organellen ist wahrscheinlich NICHT durch diesen Prozess entstanden?

<p>Endoplasmatisches Retikulum (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist die wahrscheinlichste Folge, wenn eine Zelle ein Bakterium aufnimmt, dieses aber nicht in ein Organell umwandeln kann?

<p>Das Bakterium vermehrt sich unkontrolliert, was zum Tod der Wirtszelle führt. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften von Mitochondrien deutet am stärksten auf ihre prokaryotische Herkunft hin?

<p>Ihre ringförmige DNA (B)</p> Signup and view all the answers

Wie erklärt die Endosymbiontentheorie das Vorhandensein von zwei Membranen um Mitochondrien und Chloroplasten?

<p>Die innere Membran stammt von der Plasmamembran des aufgenommenen Prokaryoten, die äußere von der Membran, die den Prokaryoten bei der Aufnahme umschloss. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Beobachtung würde die Endosymbiontentheorie am stärksten unterstützen?

<p>Zellorganellen mit eigenen DNA, die prokaryotischer DNA ähnelt. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ist nicht direkt an der Endosymbiose beteiligt?

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

Was wäre ein plausibles Argument gegen die Endosymbiontentheorie, wenn es gefunden würde?

<p>Der Nachweis, dass Mitochondrien durch <em>de novo</em> Synthese in der Zelle entstehen können. (C)</p> Signup and view all the answers

Ein Forscher entdeckt eine neue einzellige Alge mit einem Organell, das eine dreifache Membran besitzt. Welche Hypothese zur Entstehung dieses Organells wäre im Kontext der Endosymbiontentheorie am wahrscheinlichsten?

<p>Das Organell entstand durch die sekundäre Endosymbiose, bei der eine eukaryotische Zelle eine andere eukaryotische Zelle aufgenommen hat. (B)</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich die Entstehung von Mitochondrien wahrscheinlich von der Entstehung des Endoplasmatischen Retikulums (ER)?

<p>Das ER entstand durch Einstülpung der Plasmamembran, während Mitochondrien durch Endosymbiose entstanden. (A)</p> Signup and view all the answers

Warum ist die Endosymbiontentheorie wichtig für das Verständnis der Evolution eukaryotischer Zellen?

<p>Sie liefert Einsichten in die Entstehung von Zellorganellen und die Diversifizierung des Lebens. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Beobachtungen wäre nicht vereinbar mit der Endosymbiontentheorie zur Entstehung von Zellorganellen?

<p>Organellen, die Proteine mit Hilfe des Golgi-Apparates synthetisieren. (A)</p> Signup and view all the answers

Angenommen, Wissenschaftler entdecken eine neue eukaryotische Zelle, die zwei Arten von Organellen mit bakteriellen Merkmalen enthält: Organell X und Organell Y. Organell X hat Gene für Photosynthese, während Organell Y Gene für aerobe Atmung besitzt. Welche Schlussfolgerung ist am wahrscheinlichsten?

<p>Organell X ist wahrscheinlich ein Vorläufer von Chloroplasten, während Organell Y wahrscheinlich ein Vorläufer von Mitochondrien ist. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen finden sich typischerweise in tierischen Zellen, jedoch nicht in Pflanzenzellen?

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

Was ist die Hauptfunktion der Vakuole in Pflanzenzellen?

<p>Speicherung von Wasser, Nährstoffen und Abfallprodukten (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ermöglicht die Kommunikation zwischen benachbarten Pflanzenzellen?

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

Welches Organell ist hauptsächlich für die Energieproduktion in eukaryotischen Zellen verantwortlich?

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

Welche Aussage beschreibt am besten die Funktion des rauen endoplasmatischen Retikulums (ER)?

<p>Proteinsynthese und -modifikation (D)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Elemente des Zytoskeletts ist hauptsächlich für die Zellbewegung und -form verantwortlich?

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

Was ist die Hauptaufgabe des Golgi-Apparats in eukaryotischen Zellen?

<p>Modifizierung, Sortierung und Verpackung von Proteinen (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ist bei Bakterien und Archaeen vorhanden, aber nicht bei eukaryotischen Zellen?

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

Welche der folgenden Strukturen findet man typischerweise in tierischen Zellen, aber nicht in Pflanzenzellen?

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

Welche Funktion wird hauptsächlich dem glatten Endoplasmatischen Retikulum (ER) zugeschrieben?

<p>Lipidsynthese und Entgiftung (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Zellstrukturen ist direkt an der Proteinmodifikation, -sortierung und -verpackung beteiligt?

<p>Golgi-Apparat (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die Hauptfunktion des Nucleolus am besten?

<p>Synthese von ribosomaler RNA (rRNA) (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ist nicht direkt an der Proteinbiosynthese in einer eukaryotischen Zelle beteiligt?

<p>Golgi-Apparat (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist die primäre Funktion von Chloroplasten in Pflanzenzellen?

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

Welche Funktion haben Mikrotubuli im Zytoskelett eukaryotischer Zellen nicht?

<p>Aufrechterhaltung der Zellform durch Bildung zugfester Strukturen (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ermöglicht die Kommunikation und den Stoffaustausch zwischen benachbarten Pflanzenzellen?

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

Wie unterscheidet sich die Zellwand von Pflanzenzellen von der Plasmamembran?

<p>Die Zellwand bietet strukturelle Unterstützung und Schutz, während die Plasmamembran den Stoffaustausch reguliert. (A)</p> Signup and view all the answers

Wie unterscheidet sich das glatte ER vom rauen ER in eukaryotischen Zellen?

<p>Das glatte ER ist an der Synthese von Lipiden und Steroiden beteiligt, während das raue ER an der Proteinsynthese beteiligt ist. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Rolle spielen Centriolen in tierischen Zellen?

<p>Organisation des Zytoskeletts und Zellteilung (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen findet man nicht in tierischen Zellen?

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

Welche der folgenden Funktionen wird den Lysosomen nicht zugeschrieben?

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

Wie sind pflanzliche Zellen durch Tüpfel und Plasmodesmen verbunden und welche Funktion erfüllen diese Verbindungen?

<p>Sie ermöglichen die Kommunikation und den Stoffaustausch zwischen benachbarten Pflanzenzellen. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion von Peroxisomen?

<p>Sie enthalten Enzyme, die Wasserstoffperoxid (H2O2) produzieren und abbauen, und sind am Abbau von Fettsäuren beteiligt. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt korrekt die Unterschiede zwischen Chloroplasten und Mitochondrien bezüglich ihrer Funktion und ihres Vorkommens?

<p>Chloroplasten sind für die Photosynthese verantwortlich und kommen nur in Pflanzenzellen und einigen Protisten vor, während Mitochondrien die Zellatmung durchführen und in fast allen eukaryotischen Zellen vorkommen. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Endosymbiontentheorie

Theorie, dass Zellorganellen durch Symbiose mit Bakterien entstanden sind.

Endosymbionten

Bakterien, die von Einzellern aufgenommen und zu Zellorganellen wurden.

Eukaryotische Algen

Einzellige Pflanzenformen, Vorgänger der heutigen Pflanzen.

Zellorganellen

Spezialisierte Strukturen innerhalb von Zellen, die verschiedene Funktionen haben.

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Plasmamembran

Die Zellmembran, die die Zelle umgibt und reguliert, was hinein- und herausgeht.

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Cytoplasma

Die gelartige Substanz innerhalb der Zelle, die alle Zellorganellen enthält.

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Ursprünglicher Prokaryot

Einfacher Zelltyp ohne echten Zellkern, Vorläufer von Eukaryoten.

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Retikulum (ER)

Endoplasmatisches Retikulum, ein Zellorganell für Transport und Synthese.

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Endoplasmatisches Retikulum

Ein Zellorganell, das für die Synthese von Proteinen und Lipiden verantwortlich ist.

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Eukaryot

Organismus mit Zellen, die einen definierten Zellkern besitzen.

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Prokaryot

Einzellige Organismen ohne Zellkern, wie Bakterien.

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Algen

Einzellige eukaryotische Organismen, die zu den Vorfahren der Pflanzen gehören.

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Mitochondrien

Zellorganellen, die für die Energieproduktion verantwortlich sind.

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Zellkern

Der zentrale Bereich einer eukaryontischen Zelle, der das Erbgut enthält.

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Raues Endoplasmatisches Retikulum

Zellorganell mit Ribosomen, verantwortlich für die Proteinsynthese.

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Glattes Endoplasmatisches Retikulum

Zellorganell ohne Ribosomen, beteiligt an Lipidproduktion und Entgiftung.

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Chloroplast

Zellorganell in Pflanzenzellen, verantwortlich für die Photosynthese.

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Zellskelett (Cytoskelett)

Netzwerk von Proteinfilamenten, sorgt für Form und Stabilität der Zelle.

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Golgi-Apparat

Zellorganell, das modifiziert, sortiert und verpackt Proteine.

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Ribosomen

Zellorganellen zur Proteinsynthese, können frei oder am ER gebunden sein.

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Endoplasmatisches Retikulum (ER)

Ein membranumschlossenes Netzwerk in eukaryotischen Zellen, das für die Synthese von Proteinen und Lipiden verantwortlich ist.

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Endosymbiose

Die Theorie, dass Eukaryoten durch die Aufnahme von Prokaryoten entstanden sind, die dann in einer symbiotischen Beziehung lebten.

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Primäre Endosymbiose

Die erste Aufnahme eines Prokaryoten, die zur Ausbildung von Chloroplasten und Mitochondrien in Eukaryoten führte.

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Sekundäre Endosymbiose

Die Aufnahme einer bereits endosymbiotischen Zelle durch einen anderen Eukaryoten.

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Chlorophyta

Eine Gruppe von grünen Algen, die als Vorfahren der Landpflanzen angesehen werden.

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Kolonie der Grünalgen

Eine Ansammlung von einzelligen Grünalgen, die zusammenleben und kooperieren, wie bei Volvox.

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Gewebe

Ein Verbund aus Zellen mit ähnlicher Struktur und Funktion, die zusammenarbeiten.

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Landpflanzen

Pflanzen, die sich an das Leben an Land angepasst haben, einschließlich Gefäß- und Sporenpflanzen.

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Mykorrhiza

Eine symbiotische Beziehung zwischen Pflanzenwurzeln und Pilzen, die die Nährstoffaufnahme erhöht.

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Lysosomen

Zellorganellen, die Abfallstoffe abbauen und recyceln.

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Centrosomen

Zentrale Struktur für die Organisation der Mikrotubuli während der Zellteilung.

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Cilien und Flagellen

Wimpernartige Strukturen zur Fortbewegung von Zellen, nur selten bei Pflanzen.

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Vakuole in Pflanzenzellen

Große Blase zur Speicherung von Wasser, Nährstoffen und Abfallstoffen.

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Zellwand

Festige Struktur, die Pflanzenzellen umgibt und ihnen Form gibt.

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Plasmodesmata

Kanäle durch die Zellwände, die den Austausch zwischen Pflanzenzellen ermöglichen.

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Vakuole

Vakuolen sind große Speicherorganellen in Pflanzenzellen, die Wasser und Nährstoffe halten.

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Cytoskelett

Das Cytoskelett ist ein Netzwerk von Filamenten, das der Zelle ihre Form verleiht.

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Study Notes

BFP Vorlesungen

  • Vorlesungen finden immer von 12:00 Uhr bis 14:00 Uhr statt.
  • Die ersten Vorlesungen finden am 29.11.2024 statt.
  • Weitere Termine sind Dienstag, 03.12.2024, 10.12.2024, 13.12.2024, 17.12.2024, 20.12.2024, 10.01.2025, 17.01.2025, 24.01.2025 und 31.01.2025.

BFP Praktikum

  • Das Praktikum findet vom 10.12.2024 bis zum 29.01.2025 statt.
  • Es findet im Kursraum 3. Stock des E-Bau statt.
  • Die Gruppen treffen sich jeweils zu bestimmten Uhrzeiten:
  • Gruppe 1: Dienstag, 8.15 Uhr – 11.15 Uhr
  • Gruppe 2: Dienstag, 14.00 Uhr – 17.00 Uhr
  • Gruppe 3: Mittwoch, 8.15 Uhr – 11.15 Uhr
  • Gruppe 4: Mittwoch, 14.00 Uhr – 17.00 Uhr

Organisatorisches BFP Praktikum

  • Auf ILIAS stehen Kursprogramm, Laufzettel und Unterschriftenblätter zur Verfügung.
  • Diese Unterlagen sind einseitig auszudrucken.
  • Die Anwesenheit wird anhand der Laufzettel und dem Sitzplan kontrolliert.
  • Es gibt verschiedene Zeichnungen, die zum Praktikum mitgebracht werden müssen (z.B. Chlamydomonas, Allium cepa, Ranunculus repens, Zea mays, Aristolochia sp., Arabidopsis thaliana, Iris sp., Helleborus niger, Urtica dioica, Pelargonium sp., Lupine mit Wurzelknöllchen, Buche mit ektotropher Mykorrhiza, Nestwurz mit endotropher Mykorrhiza, Weisser Rost auf Capsella sp.).

Arbeitssicherheit und Mutterschutzrecht

  • Die Studierenden bestätigt ihre Teilnahme an der Arbeitssicherheit und biochemischen Sicherheit.
  • Die Richtlinien für Laboratorien und Betriebsanweisungen müssen beachtet werden.
  • Für Schwangere und stillende Mütter gilt ein Ampelsystem. Der Biologie Studiengang ist rot kategorisiert, was sofortiges Veranstaltungsverbot bedeutet.
  • Schwangere Studierende müssen bestätigen, dass sie derzeit nicht schwanger sind.

Bau und Funktion der Pflanzen (Vorlesung)

  • Dozent: Eric Kemen
  • Thema: Mikrobielle Interaktionen in Pflanzenökosystemen
  • IMIT & ZMBP

Lehrbücher

  • Campbell Biologie (11. Auflage 2019):
  • Sehr gutes Übersichtswerk (auch Botanik)
  • 99,95 €
  • Als E-Book über die UB erhältlich
  • Strasburger Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften (38. Auflage 2021):
  • Umfassendes Nachschlagewerk
  • 84,99 €
  • Als E-Book über die UB erhältlich
  • Allgemeine und molekulare Botanik (Weiler, Nover, 1. Auflage 2008):
  • Nachfolge des Taschenbuchs von Nultsch
  • 64,99 €
  • Als E-Book über die UB erhältlich
  • Mikroskopisch-botanisches Praktikum (Wanner, 2. Auflage 2017):
  • Praktikumsbuch mit guten Abbildungen
  • 39,99 €
  • Als E-Book über die UB erhältlich
  • Lüttge, Kluge, Thiel (Botanik) (1. Auflage 2010):
  • Umfassendes Lehrbuch
  • 79,90 €

Was erwarten Sie von dieser Botanik-Vorlesung?

  • Die Studierenden sollen über ihre Interessen und Lernziele informieren.
  • Die Vorlesungsinhalte sollen auf die Bedürfnisse der Studierenden angepasst werden.
  • Mentimeter Link: https://www.menti.com/aldtwzf3qd48

Warum interessieren wir uns für Pflanzen?

  • Pflanzen sind der Startpunkt fast aller Nahrungsketten.
  • Sie regulieren den Gasaustausch.
  • Sie verhindern Bodenerosion und beeinflussen die Bodenfruchtbarkeit.
  • Sie sind ein wichtiges ökologisches Habitat.
  • Sie sind Klimaregulatoren.
  • Ihre ökonomische Bedeutung ist enorm.
  • Weltweite Hungersituation und Hunger als großes Gesundheitsrisiko.
  • 75% der Hungernden sind Kleinbauern, Viehzüchter oder Landarbeiter.

Definition Pflanze

  • Pflanze ist ein aus Wurzeln, Stiel und Blättern bestehender Organismus.
  • Pflanzen bauen mithilfe des Sonnenlichts organische Substanz aus anorganischen Stoffen auf.
  • Diesen Prozess bezeichnet man als autotrophen Lebensweise.

Definition Holobiont

  • Holobiont besteht aus einer Gruppe verschiedener, voneinander abhängiger Organismen.
  • Das System lebt als Gesamtlebewesen zusammen.
  • Oft ein Wirtsorganismus (meist Eukaryot) und vielen weiteren, eng verbundenen Lebewesen (Eukaryonten, Prokaryonten und Viren).

Das Biosphären Projekt Biosphäre 2

  • Nach 16 Monaten sank der Sauerstoffgehalt von 20,9 % auf 14,2 %.
  • Mikroben in biologisch angereicherten Böden produzierten mehr CO2 als durch Photosynthese Sauerstoff erzeugt werden konnte.

Die Entstehung der Pflanzen

  • Am Anfang der Entwicklung standen einzellige eukaryotische Algen.
  • Die Endosymbiontentheorie erklärt die Entstehung der Zellorganellen durch Symbiose mit Bakterien.
  • Die Bakterien wurden von einem Einzeller aufgenommen und zu Endosymbionten. Später entwickelten sich die Endosymbionten zu Zellorganellen in den Wirtszellen.

Die sekundäre Endosymbiose

  • Die Primäre Endosymbiose ist der Prozess, bei der die erste eukaryotische Zelle entstanden ist.
  • Die Sekundäre Endosymbiose ist der Prozess, bei dem eine eukaryotische Zelle eine weitere eukaryotische Zelle verschluckt und sie zu einem Organell wird.

Die Plastiden

  • Zellkompartimente mit zwei Hüllmembranen.
  • Typen von Plastiden (Chloroplast, Amyloplast, Chromoplast, Etioplast, Gerontoplast, Leucoplast, Protoplastid) und ihre unterschiedlichen Funktionen.

Die „Microbodies"

  • Zellkompartimente mit einer Membran (Peroxisomen, Glyoxysomen, Lysosomen).
  • Peroxisomen, Mitochondrien und Chloroplast stehen in enger Interaktion beim Stoffwechsel.

Die Vakuole

  • Ein Zellkompartiment mit einer Hüllmembran in Pflanzenzellen.
  • Übernimmt verschiedene Funktionen (Wachstum, Abwehr, Speicherfunktion, osmotische Funktion).
  • Funktion als Wasserspeicher.
  • Stoff- und osmotische-Funktionen.
  • Osmotisches Potential (Ψ) - die Tendenz einer Flüssigkeit, Wasser aufzunehmen.
    • Ψs = Stoff- Potential, Ψp = Druckpotential, Ψ = Ψs + Ψp
  • Einfluss des osmotischen Potentials auf den Turgor-Druck in Pflanzen.
  • Plasmolyse (Protoplast löst sich von der Zellwand).
  • Vakuolen speichern verschiedene Stoffe (Zucker, Farbstoffe, Organische Säuren, Alkaloide, Glykoside, Phenole).
  • Phenole: Tannine (Fällen Proteine).
  • Alkaloiden Gifte in Vakuolen, z.B. Nicotin.
  • Glycoside (Senfgifte)
  • Speicherung von Organiscchen Säuren (z.B. Äpfelsäure), die wichtige Rolle im CAM-Photosynthese-Typ spielen.

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BSc Botanik VL 1 WS2024/2025 PDF

Description

Dieser Test untersucht die Evolution der Pflanzen, von der primären Endosymbiose bis zur Eroberung des Landes. Es werden Schlüsselentwicklungen wie Gewebe, Wasserleitungssysteme und die Rolle der Symbiose mit Pilzen betrachtet. Außerdem wird der Einfluss von Landpflanzen auf die Erdatmosphäre beleuchtet.

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