Samen: Embryo - Samenschale

Samen: Embryo - Samenschale - gespeicherte Nahrung
- wichtiger Selektionsvoteil, Grund für Dominanz der Samenpflanzen!
- gewährt Embryo Schutz und gespeicherte Nahrung ist wichtig zu frühen Entwicklung
- Alle Samenpflanzen sind heterospor = Megasporen und Mikrosporen =>
Megagametophyten (weibl.)
Mikrogametophyten (männl.)
- Samen= reife Samenanlage, die einen Embryo enthält
- unreife Samenanlage= Megasporangium(Nucellus) umgeben von 1-2 Lagen Von
Gewebe (Integumenten; Mirkopyle einzige Öffnung)
- Bildung eines endosporischen Megagametophyten (nicht mehr freilebend) in der
Megaspore
Gymnospermen Nacktsamer:
Cycadophyta - Ginkgophyta - Coniferophyta - Gnetophyta
- Samen sitzen frei zugänglich auf der Oberfläche der Megasporophylle
- Megagametophyten bilden mehrere Archegonien => mehrere Embryonen können sich
entwickeln => Polyembryonie
- KEIN WASSER erforderlich um Spermatozoide zur Eizelle zu bringen => statt dessen
passiver Transport durch den Wind = Bestäubung
- danach bildet der männl. Gametophyt einen Pollenschlauch aus => Transport der
Spermazellen zur Eizelle ( Coniferen, Gnetophyten)
oder haustoriale Entwicklung des Pollenschlauches (Haustorium=Saugorgan) =>
nimmt Nährstoffe auf und wächst => dann
Zerplatzen des Pollenkorns über dem Archegonium und entläßt so die Spermatozoiden
(Ginkgo, Cycadeen)
Abteilung Coniferophyta - Nadelhölzer:
Gattung Pinus - Kiefer:
Besondere Blätter:
Blätter sind nadelförmig, mit einer dicken Cuticulaschicht und darunter dickwandige
Zellschichen = die Hypodermis
- sie stehen in Büscheln zusammen (von mehreren kurzen, schuppigen Blättern umhüllt:
Nadelscheide)
- In wirklichkeit sind die Büschel kurztriebe, bei denen die Wachstumsaktivität eingestellt
wurde
- Endodermis trennt Leitgewebe vom Mesophyll
- Frühes sek. Dickenwachstum, was zur Bildung eines inneren Holzkörpers (besteht
haupts. aus sek. Xylem (Holz)) führt
- sek. dickenwachstum:
Cambium bildet nach innen sek. Xylem; nach außen sek. Phloem; Xylem und
Phloem bestehen hauptsächlich aus Tracheiden
und Siebzellen
Ersetzen der Epidermis durch ein Periderm
Lebenszyklus erstreckt sich über 2 Jahre:
- Mikrogametophyt = Pollenkorn Samenpflanzen bilden keine Antheridien
kurzer Abriß genauer 474-478
-Mikro und Megasporangien befinden sich in getrennten Zapfen auf demselben Baum.
- männliche Mikrosporophyllstände (Strobili) schraubig angeordnete Kurztriebe
jedes Mikrosporangium enthält viele Mirkosporenmutterzellen (mikrosporocyten)
=> Mikrosporenmutterzellen (pollenmutterzellen) teilen sich meiotisch => 4
Mikrosporen (n) (Pollenkörner)
- nach Teilungen 4 Zellen pro Pollenkorn vorhanden: 2 Prothalliumzellen, eine
generative Zelle, eine Siphonogene Zelle (Pollenschlauchzelle)
dieses Gebilde ist der reife Mikrogametophyt
- weibliche Kiefernzapfen Makrogametophyten
- größer und ausdauernder als männl. und Langtriebe
- schraubige Anordnung von Deck-Samenschuppenkomplexen= 1 sterile
Deckschuppe + 1 Samenschuppe (mit 2 Samenanlagen)
- die Samenschuppe ist wiederum in Kurztriebe unterteilt => weibliche Zapfen
Verzweigungsystem, männliche Strobulus einfacher Kurztrieb
- Samenanlage besteht aus: vielzelligen Nucellus (Megasporangium) + Integument
(mit Mikropyle)
- Jedes Megasporangium enthält nur eine Megasporenmutterzelle => Meiose => 4
Megasporen (3 degenerieren) => 1 Megaspore
Bestäubung:
Öffnen der weiblichen Zapfen:
- Landen der Pollenkörner auf den Schuppen => Pollenkörner durch Mikropyle zum
Nucellus
- Schließen der weibl. Zapfen => Schutz
- Pollenkorn bildet Pollenschlauch => bahnt sich den Weg zum Megagametophyten =>
teilen der spermatogenen Zelle in 2 Spermazellen
- entstehen von Archegonien => vereinigung der Kerne (wobei ein Spermakern
zugrunde geht) = Befruchtung
- Zygote entwickelt sich zum Embryo; Gametophyt dient als Nahrung
ACHTUNG: Anders als Kiefern und Fichtenzapfen fallen Tannenzapfen nicht nach der
Samenauschüttung als Ganzes zu Boden, sondern zerfallen
noch am Zweig, wobei sie die geflügelten Samen entlassen (Zerallszapfen)
abteilung: Cycadophyta:
- Palmfarne
- echtes sek. Dickenwachstum durch ein Cambium
- mächtiger stärkereicher Markkörper im innern
- GIFTIG!!
Fortpflanzungsorgan:
- reduzierte Blätter mit anhängenden Sporangie; weibl. lockere blattschübe, männl.
zapfenförmige Blüten befinden sich auf verschiedenen
Pflanzen
- Annahme: Bestäubung durch Insekten
Abteilung Ginkgophyta:
- Ginkgo biloba einzige rezente Vertreter
- sommergrün
- mirkosporangien und Samenanlagen auf unterschiedlichen Individuen
- Samenschale differenziert in: inner steinige Sklerotesta und äußere fleischige
Sarkotesta
- Befruchtung erst nach Abfall der Samenanlage vom Baum
Abteilung Gnetophyta:
- meist Sträucher
- Xylem mit Tracheen
Angiospermen Bedecktsamer:
Klassen: Mono- und Eudicotyledoneae
Die Blüte:
Spross begrenzten Wachstums der Sporophylle trägt; Kurztrieb mit Sporangien
tragenden Blättern
- Karpell = Fruchtblatt; schließt die Samenanlagen ein
- Blütenstand (Infloreszenz); oberes Ende des Blütenstiels = Receptaculum
Sterile Blütenhüllen:
Kelchblätter (Sepalen; bilden den Kelch Calyx; grün/dick) und Kronblätter (Petalen;
bilden die Krone Corolla; leuchtend gefärbt/zarter) sitzen
unterhalb des Blütenbodens (Receptaculum) an.
Beide zusammen bezeichnet man als Perianth.
gleiche Gestaltung von Kelch und Kronblättern = einfaches Perianth = Perigon
(Einzelglieder Tepalen)
chori- /polypetal = kronblätter frei
syn-/sympetal= Kronblätter miteinander verwachsen
Fertile Organe:
Staubblätter (Stamina) und die Fruchtblätter (Karpelle)
Kelch unter kron und Staub unter Fruchtblättern
Alle Staubblätter bilden das: Androeceum: sie bilden den Pollen
Staubblatt besteht aus: Stiel, der am oberen Ende die Anthere trägt, welche aus 2 durch
das Konnektiv verbundenen Theken
(Staubbeutel; 2 Pollensäckchen (Mikrosporangien) pro Beutel ) besteht
Die Fruchtblätter bilden das Gynoeceum.
Trennung des Karpells in einen fertilen Fruchtknoten (ovar) und einen sterilen Teil
(Narbe, Stigma), diese Teile sind oft über einen
Griffel (Stylus) miteinander verbunden
Blüte mit Frucht und Staubblättern = Bisexuell mit nur einem von beiden unisexuell
Frucht und Staubblätter auf einer Pflanze = Monözisch; auf 2 verschiedenen = Diözisch
Ober- unter- mittelständig:
- kelch-, kron- und staubblätter unterhalb des Fruchtknotens am Blütenboden ansetzend
= oberständig
- kelch-, kron- und Staubblätter am oberen ende des Fruchtknotens inseriert =
unterständig
- mittelständig= Fruchtknoten nicht mit becherförmigen Blütenachse verwachsen,
sondern vom Becher umgeben
je nach Bezugspunkt ist der Fruchtknoten ober oder unterhalb
hypo- epi- und perigyn
je nach insertionsstelle von perianth und stamina
hypogyn= sie stehen unterhalb des fruchtknotens
epigyn= sie stehenam oberen ende des fruchtknotens
Perigyn= stehen am Rande eines mehr oder weniger becherförmigen Recptaculum
Entwicklungszyklus und Generationswechsel S.510
- Gametophyten stark reduziert
- Megagametophyt bleibt in Samenanlage eingeschlossen
- Antheridien und Archegonien fehlen
- Befruchtung indirekt
- Mikrosporogenese = Bildung von einkernigen Pollenkörnern Mikrosporen in den
Pollensäcken der Anthere
meiotische Teilung der Mikrosporenmutterzelle
(Mikrosporocyte) => tetrade (4) Mikrosporen
- Mikrogametogenese = Entwicklung des Mikrosporen (versorgt durch das Tapetum)
zum dreizelligen Mikrogametophyten
mitotische Teilung des einkernigen Pollenkorns (Mikrospore)=>
2 ungleich große Zellen entstehen
große= Pollenschlauchzelle (vegetative); kleine generative
Zelle => Teilung der generativen Zelle in 2 Spermazellen
=> Mikrogametophyt ist nun 3-zellig
- Megasporogenese = Bildung der Megasporen im Nucellus
Megasporenmutterzelle (Megasporocyte) teilt sich meiotisch in
4 Megasporen (einkernige Embryosackzellen)
=> 3 Megasporen gehen zugrunde
- Megagametogenese = Entwicklung der Megaspore zum Megagametophyten
Megaspore durchläuft 3 Mitosen => 8 kerne (davon 2 Polkerne)
=> Bildung des Embryosacks
Bestäubung:
- Pollen gelangt auf die Narbe (durch Tiere(zoophilie) Insekten (Entomogamie), Wind
(Anemophilie), Vögel/Fledermäuse (Ornitophilie)...)
=> Pollenkeimung, Pollenschlauchwachstum durch den Griffel
- entlassen der Spermazellen in die Samenanlage
- eindringen eines Spermakerns in die Eizelle = Befruchtung; die andere Spermazelle
verschmilzt mit den Polkernen (doppelte Befruchtung; entstehen eines
endospermkerns)
Entwicklung zum Samen und zur Frucht:
- Bildung des sekundären Endosperms; zur Ernährung des Embryos
- Zygote wird zum Embryo
- Integumente entwickeln sich zur Samenschale (Testa)
- Wand des Ovars wird zur Fruchtwand (Perikarp); differenziert in äußere wand Exokarp,
innere Endokarp und dazwischen Mesokarp
verschiedene Früchte S. 530 rechte Spalte mittig
Blütenformel:
*Kx Cx Ax G(x)
* = beschreibt die Symmetrie; *= radiärsymmetrisch; bedeutet Zygomorph also nur 1
Symmetrieachse; .. + bedeutet disymmetrisch 2 Symmetrieachsen
K= Kalyx; Kelchblätter/Kelch
C= Corolla; Kronblätter/Krone
A= Androeceum; Staubblätter
G= Gynoeceum; Fruchtblätter
x= jeweilige Anzahl der Blätter
(x)= die Klammer geben an, das die Blätter verwachsen sind
G_ = Strich unten bedeutet oberständiger Fruchtknoten
_
G4 = bedeutet unterständiger Fruchtknoten
_
G_ = bedeutet mittelständiger Fruchtknoten
Besonderheiten:
[Cx Ax] = Staubblätter sind mit Kronblättern verwachsen
Px+x Ax Gx
P steht hier für Perigon
Px+x Ay+x Gx y und x bei A geben hier an, das es y infertile (Schuppe) und x fertile
Staubblätter gibt