Die Zelle, Algen, Pilze und Flechten Frage 1: a) Was besagt die Endosymbiontenhypothese? b) Nennen sie 4 Argumente, die für Endosymbiontenhypothese sprechen. Frage 2: a) Nennen sie 4 Formen von ausdifferenzierten Plastiden. b) Was ist die undifferenzierte Ausgangsform der Plastiden? Frage 3: a) Was ist ein Turgor? b) Wie entsteht er? Frage 4: Was besitzen Blaualgen zur Stickstoffixierung ? Frage 5: a) Querschnitt von Clematis vitalba - genaue Beschriftung -erklären sie anhand ihrer Skizze den mikroskopischen Aufbau von Zelle (5 Pkt) b) Erläutern sie die Unterschiede zwischen Primärwand und Sekundärwand. Frage 6: Nennen sie die verschiedenen Organisationsgruppen der Grünalgen mit je einem Beispiel! (4 Stück) Frage 7: a) Aus welchen verschiedenen Organismen setzt sich eine Flechte zusammen? Wie nennt man die Lebensgemeinschaft dieser Organismen ? b) Erläutern sie anhand einer Skizze ( Querschnitt ) den Aufbau eines heteromeren Flechtenthallus. Frage 8: Beschreiben Sie kurz a) die Entstehung b) den Aufbau und c) die Funktionen pflanzlicher Vakuolen. Frage 9: a) Welche Plastidentypen kennen Sie? Geben Sie die jeweilige Funktion an. b) Beschreiben Sie kurz die Evolution und Ontogenese der Plastiden. c) Skizzieren Sie den Bau von zwei Plastidentypen. Frage 10: Beschreiben Sie a) Entstehung und Differenzierung und b) chemische Bestandteile der pflanzlichen Zellwand. Die Zelle. Algen. Pilze und Flechten Die Lösung Frage 1: Endosymbiontentheorie Def.: - Entwicklung der Mitochondrien und Chloroplasten (überhaupt Plastiden?) aus ursprünglich selbstständigen Prokaryoten (also Bakterien und Cyanobakterien), die als Endocytobionten in Coevolution mit der Wirtszelle zu den heutigen Organellen wurden [1] anders ausgedrückt: die Prokaryoten wurden über Endocytose in einen Eukaryoten aufgenommen und verloren dort ihre Selbständigkeit weitgehend; sie wurden zu Organellen der Wirtszelle P.S.: auch für Mikrotubuli, Centrosomen und Geißeln wird eine ähnliche Herkunft diskutiert [2], (Bild aus www.fachberatung-biologie.de) photoautotropher Prokaryot Argumente, die für diese Theorie sprechen [2]: - die genetische Unabhängigkeit der Plastiden und Mitochondrien vom Zellkern - Kontinuität der beiden Organellen, die von Zelle zu Zelle weitervererbt werden -Vorhandensein von 70S Ribosomen - mtDNA und ptDNA sind nicht mit Histonen und anderen Proteinen assoziiert Es gibt noch eine andere Idee zur Entstehung der Organellen, die Zellkompartimentierungshypothese (Bild aus www.fachberatung-biologie.de! Endosymbiont ist eine kleine Zelle, die im Innern einer größeren Zelle, der Wirtszelle, lebt. Achtung! Bei den Algen gibt es auch Plastiden mit zwei oder mehr Hüllmembranen (sog. komplexe Plastiden!)! Hier wurde vermutlich ein eukaryotisch plastidenhaltiger Endocytobiont "verschluckt". Ach, ja: Endosymbiont ist eine kleine Zelle, die im Innern einer größeren Zelle, der Wirtszelle, lebt! Frage 2: Plastiden Chloroplasten, Chromoplasten, Leukoplasten (unterteilt in Elaioplasten (Fette, Öle), Amyloplasten (Stärke)),Gerontoplasten, Etioplasten (bei Lichtmangel) undifferenzierte Ausgangsform: Proplastiden Frage 3: Turgor - Flüssigkeitsinnendruck einer Zelle eine Pflanzenzelle nimmt osmotisch Wasser aus dem Außenmedium auf, dehnt die Vakuole aus und die Zellwand baut auf Grund ihrer Elastizität einen hydrostatischen Gegendruck auf Frage 4: Heterocysten - ausdifferenzierte Zelle, besitzt das Enzym Heterogenase (sauerstoffempfindlich), Zellwand der Heterocyste besteht aus Cellulose (die ZW der Blaualgen im allgemeinen aus Murein) Frage 5: Querschnitt von Clematis vitalba Primärwand und Sekundärwand Primärwand - Streuungstextur (halbstarr) - wird noch vor Ende der Zellteilung der Mittellamelle aufgelagert - Grundsubstanz aus Protopektin, Hemicellulose und Protein - geringer Anteil an vernetzten Mikrofibrille - plastisch dehnbar Sekundärwand - Paralleltextur (starr) - entsteht erst nach Abschluss des Streckenwachstums - hoher Celluloseanteil - Hohlräume mit Lignineinlagerungen Frage 6: Organisationsgruppen der Grünalgen Einzeller: Chlamydomonas Kolonie: Bsp; Eudorina, Volvox, Pandonna, Gonium Zusammenlagerung von Einzellern, die in ständiger Verbindung stehen (tlw. über Plasmodesmen), artspezifische festgelegte Zellzahl, erste Formen von Differenzierung Aggregationsverband: Bsp: Zusammenlagerung von zunächst selbständigen Zellen Thallus: vielzellige oder polyenergide Organisationsform bei Pilzen, Algen, Moosen, z.B.: Fadenthallus bei Spirogyra Frage 7: Flechte Zusammensetzung: Pilz (Mycobiont), meist Ascomycet und Alge (Phycobiont) oder Cyanobakterium Man spricht von einer Symbiose: Zusammenleben zweier artverschiedener Organismen in enger morphologischer Verknüpfung [2], so können sie extreme Standorte besiedeln, die Organisationsform Flechte ist morphologisch und physiologisch eine Einheit Aufbau eines heteromeren Flechtenthallus Frage 8: Entwicklung eines Laubmooses Frage 9: Farne und Moose Anpassung an das Landleben Moose: dünne Cuticula, keine echten Wurzeln (nur Rhizoide), kein leistungsfähiges Leitungssystem (Hydroide/Leptoide) Farne: echte Wurzeln, fähiges Leitungssystem (Xylem/PhIoem), nur die Vorkeime und die Spermatozoide auf Wasser angewiesen Frage 10: Sorus - Anhäufung von Sporangien an der Unterseite der Farnwedel - besteht aus Plazenta (Blattauswuchs) und Indusium (Schleier) und den über Stielen an der Plazenta sitzenden Sporangien Skizze: