Kern- und Zellzyklus

Mitose Pro-

Meta-

Ana-

Telophase

Somatische Polyploidie

Amplifikation - Unterreplikation

Chloroplasten

Chromoplasten

Leukoplasten Chromatophoren

Organellen der Photosynthese

Enthalten:

Chlorophylle

Carotinoide

u.U. Phycobiliproteine

4 Methyl-, 1 Ethyl-, 1 Vinylgruppe; Propionsäurerest, mit Phytol (langkettiger Alkohol C20H39OH) verestert

Kommt bei allen photosynthetischen Organismen einschließlich Cyanobakterien vor, nicht aber bei anderen phototrophen Bakterien (Bakteriochlorophyll!)

Photosynthetisch aktiv!

Ähnlich dem Hämoglobin und Cytochrom:

Porphyrinringsystem: 4 Pyrrolringe durch Methin verbunden

Im Zentrum: Mg!

C-Ring: Isocyclus, Carboxylgruppe mit Methylalkohol verestert

1 Methylgruppe durch Aldehyd ersetzt

Auf grüne Organismen beschränkt

Accesorisches Pigment

CH2CH3

CH3

OCOOCH3

C

H

CH2

H3C

H

H3C

CH2CH

Mg

N

NN

N

R

O

O

CH3 CH3

CH3

CH3CH3

R = CH3

R = C

H

O

Chla

Chlb

Porphyrin

Phytol

wasseranziehender Kopf

wasserabstossender

Phytolschwanz

Carotinoid

Thylakoidmembran, schematisch

Phospholipidschicht

CH2CH3

CH3

OCOOCH3

C

H

CH2

H3C

H

H3C

CH

Mg

N

NN

N

O

O

CH3 CH3

CH3

CH3CH3

O CH2

CH3

H

H

Chromatophoren der Algen: vielgestaltig Höhere Pflanzen: linsenförmig; 4 - 8 µm

Durchmesser, 2- 3 µm dick Autochthone = Assimilations-Stärke Submikroskopisch:

Hülle Stroma (Grundsubstanz) Plastoribosomen (70 S) Plastoglobuli Thylakoide (Stroma- und Granathylakoide) Eigene DNA

DNA Granathylakoid

Stromathylakoid

Plastoglobuli Assimilationsstärke

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Carotine

Gelb, orange oder rot gefärbt

Lipidlöslich (Lipochrom)

Aus 8 Isopreneinheiten (C40H56)

Kein Sauerstoff

Spaltung des b-Carotins: 2 Vitamin A

Primär-, Sekundärcarotine

Xanthophylle

Haben Sauerstoff

CH3

CH3

CH3 CH3 CH3

CH3 CH3 CH3

H3C

CH3

b-Carotin

CH3

CH3

CH3 CH3 CH3

CH3 CH3 CH3

H3C

CH3

OH

OH

Lutein

Lycopin: Antioxidans und Radikalfänger, d.h., es kann

bestimmte reaktionsfreudige Moleküle im menschlichen

Körper unschädlich machen

Reife Tomaten: Lycopinanteil ca. 3,9–5,6 mg pro 100 g

Dosentomaten: ca. 10 mg pro 100 Gramm.

Konzentriertes Tomatenmark: ca. 62 mg Lycopin pro 100g

Die Verfügbarkeit von Lycopin ist bei verarbeiteten und

erhitzten Produkten (z. B. Tomatensaft, Ketchup) höher als

bei rohen (Zellen zerstört)

Deutliche Resorptionssteigerung wird durch die Kombination

mit Fett erreicht

Durch Carotinoide gelb, orange oder rötlich gefärbt

Photosynthetisch inaktiv

Gerontoplasten: entstehen aus Chloroplasten (Herbst! Blätter und Früchte)

Rund, oval, spindelig, fädig oder unregelmäßig

Oft in Blüten

Lipidglobuli (0,2 bis 1 µm Durchmesser)

Tubuli (20 - 50 nm Durchmesser)

Membranen (oft in Form konzentrischer Hohlkugeln)

Kristalle

Sammelbegriff für Plastiden verschiedener Funktion

Amyloplasten (Stärke)

Proteinoplasten (Protein, meist als Kristall)

Elaioplasten (Fette, Öle, meist als Tröpfchen)

Stärke-“Körner“ im Speicherparenchym

der Kartoffel

Einfaches

Stärkekorn

unecht echt

zusammengesetztes Stärkekorn

Schichtung

Bildungszentrum

Amylopektin

Amylose

I2

Nachweis von Stärke

Kugelig, fädig, langgestreckt, manchmal verzweigt

1 bis mehrere µm lang, Durchmesser 0,5 bis 1,5 µm

Hülle (Doppelmembran)

Eigene DNA

Querteilung

Sitz der Atmung

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Mitellamelle

Primärwand

Sekundärwand

Tertiärwand

Grundbaustein: Zellobiose; b-glykosidische Bindung zweier Glucosemoleküle

Langgestreckte Ketten

Protopektin

Strukturlos erscheinend; Kitt- oder Inter-zellularsubstanz

Entsteht aus der Zentralplatte (Zellplatte), die bei der Zellteilung angelegt wird

Mittellamelle und Zellplattenmaterial wird zugleich von Golgi-Vesikeln ausge-schieden: Umschichtung: Mittellamelle und Primärwand entstehen

Saure Pektine, 8 - 14% Zellulose

Streutextur: regellose Anordnung der Zellulosefibrillen

Übergangslamelle

Bis zu 94% Zellulose

Matrix aus Cellulosanen und Proteinen

Oft vielschichtig

Paralleltextur

Innerste Schicht: Tertiärwand

Mitellamelle

Primärwand Sekundärwände

Tertiärwand

Tüpfel

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Aposition

Multi-Netz-(multinet)-Wachstum

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Sekundärwand wird nicht gebildet

Verbindungen zwischen den einzelnen Zellen (Plasmodesmen)

Bei abgestorbenen Zellen: Hoftüpfel

Verholzung Einlagerung von Ligninen (Mischpolymere aus

Phenylpropanen); bilden ein 3-D Gitter Lösen durch „Eau de Javelle“ (= hpts.

Kaliumhypochlorid) oder Ca-Bisulfit Mineralstoffeinlagerung

Kalziumcarbonat, -oxalat; Kieselsäure Cutinisierung, Verkorkung, Wachse

Cutin, Suberin; gesättigte und ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren; Hydroxy-, Epoxy- und Oxosäuren; Wachse: Ester langkettiger aliphatische Fettsäuren und langkettiger Alkohole (auch zyklisch)

OH

CHCH

CH2OH

R1 R2

R2R1

Cumaryl-

Coniferyl-

Sinapyl-

H H

H OCH3

OCH3 OCH3

Cilien und Flagellen haben einen gemeinsamen ultrastrukturellen Aufbau:

Ihr Inneres besteht aus Mikrotubuli und ist von einer Ausstülpung der Plasmamembran umhüllt

Ein Basalkörper verankert Cilien und Flagellen an sich

Ein Motorprotein mit dem Namen Dynein regelt die Biegebewegungen dieser Organellen

Mikrotubuli steuern die Schlagbewegungen von Cilien (Zellwimpern, Flimmerhärchen) und Flagellen (Zellgeißeln), lokomotorische Antriebe innerhalb mancher Zellen

Cilien und Flagellen unterscheiden sich in ihrem Schlagverhalten und ihrer Schlagfrequenz

Arbeitsteilung: Spezialisierung bestimmter Zellen auf bestimmte Funktionen

Innerhalb der Zelle (Eucyten): Organellen Vielzellige Organismen Weiterführung der

Kompartimentierung: verschiedene Gewebe; Spezialfunktionen

Grundgewebe Isodiametrische Zellen Speicher-, Photosynthese-, Durchlüftungs-, Mark-

u.a. Gewebe

Abschluss- od. Hautgewebe Äußere und Innere Äußere: Schutz (Beschädigung, Transpiration) Innere: Trennen Gewebe Epidermis, Cutisgewebe, Endodermis, Kork

Absorptionsgewebe Aufnahme von Wasser und Salzen Rhizodermis und Absorptionshaare

Leitungsgewebe Transport von Wasser und den darin gelösten

organischen und anorganischen Stoffen Tracheiden, Tracheen, Siebzellen, Siebröhren

Festigungsgewebe Mechanische Festigkeit Kollenchyme, Sklerenchyme

Sekretionsgewebe Ausscheidung und Absonderung von Stoffen Milchröhren (gegliedert, ungegliedert), Harzkanäle,

Ölbehälter, Drüsenzellen

Reproduktive Gewebe Dienen der Fortpflanzung

Gewebesysteme Z.B. Leitbündel: Leitung und Festigung

Wachstum der Pflanzen erfolgt unter Wasseraufnahmen

Tonoplast: Unterschiede in Funktion zu Plasmalemma

Selektive Permeabilität: Pflanzenzelle nach Abschluß der Streckung: osmotisches System

Turgor: Innendruck

Reservestoffe Kohlenhydrate

Proteine Globuline

In Salzlösungen löslich; viel Glutamin/Asparagine; keine S-hältigen; Leguminosen

Prolamine In Alkohol (60 – 80%) löslich; Getreide

Gluteline Nur in unverdünnten Säuren od. Laugen löslich; Getreide

Aleuron

Sekrete und Exkrete

Zentrifugale Wandverdickungen

Zentripetale Wandverdickungen

Sklerenchym: allseitig

Kollenchym: nur in bestimmten Bereichen

Parenchymzellen

Grundgewebe

Interzellularen: Durchluftungsgewebe

Photosynthesegewebe

Speichergewebe

Transferzellen

Epidermis

Steinzellen

Haare (Trichome)

Emergenzen

Kollenchymzellen

Sklerenchymfasern

Tracheiden

Milchröhren

Siebröhren, Geleitzellen, Siebzellen

Gefäße (Tracheen)

Gegliederte Milchröhren

Dienen dem Ferntransport organischer Stoffe

Siebzellen bei Farnen (Pteridophyten) und Naktsamern (Gymnosperme)

Zugespitzt; Siebfelder mit Siebporen; Plasmodesmen

Zellkern

Gymnosperme (=Naktsamer) - (z.B. Nadelbäume): Same liegt frei auf dem Fruchtblatt (haben keine Früchte!)

Angiosperme (=Bedecktsamer) - (z.B. Apfel, Mohn etc., etc.): Same von Fruchtblatt umschlossen: bilden die Frucht!

Angiosperme Pflanzen (Bedecktsamige Pflanzen)

Dienen dem Ferntransport organischer Stoffe Siebröhren:

Poren wesentlich größer (Siebplatten) Kein Tonoplast Kernlos Entstehung aus Siebröhrenmutterzelle (inäquale

Teilung): größere Zelle Siebröhrenglied, kleinere:

Plasmareich

Mit Plasmodesmen mit Siebröhren verbunden (physiologische Einheit)

Steuerung, Be- und Entladung

Bei Siebzellen: parenchymatische Zellen;

Gymnosperme: Strasburgerzellen

In Längsreihen angeordnet

Die zukünftigen Gefäßglieder strecken sich längs und werden endopolyploid

Sekundärwandbildung nur an den Längs-wänden

Auflösung der Querwände (Tracheen -Tracheiden!)

Im fertigen Zustand: tot

Leiten Wasser und Salze

Entsehung durch Zellfusionen

z.B.: Kautschukbaum (Hevea brasiliensis), Schlafmohn (Papaver somniferum)

Führen Milchsaft