Vorlesungsinhalt. Bau der Pflanzenzelle. Einführung Entstehung des Lebens Organisationstufen der Pflanzen Stellung im Ökosystem

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1 Vorlesungsinhalt Einführung Entstehung des Lebens Organisationstufen der Pflanzen Stellung im Ökosystem Bau der Pflanzenzelle Anatomie, Entwicklung und Funktion der Pflanzenorgane - Gewebe - Primärer Pflanzenkörper - Sekundäres Wachstum - Blatt - Wurzel 1

2 Eukaryotische Zelle Zellkern Nucleolus Golgi-Apparat Plasmodesmen Freie Ribosomen Cytoplasma Raues ER Tonoplast (Plasmamembran) Vakuole Glattes ER Plasmalemma (Plasmamembran) Peroxisom Zellwand Mitochondrium Chloroplast 2

3 Zellwand Zellwand Aufgabe: Formgebung, Festigung, Krankheitsabwehr 3

4 Chemische Zusammensetzung der Zellwand Protopectin: D-Galacturonsäure-Einheiten Pektinsäure Hemicellulose: Gemisch von Polysacchariden Cellulose: β-d-glucose-einheiten Lignin: Druck- u. Biegefestigkeit Cutin, Suberin, Wachse: Verringern Wasserverlust Die jeweiligen Anteile sind verschieden in den einzelnen Zellwandschichten und verändern sich mit dem Zellalter 4

5 Cellulosemolekül 5

6 Ca β-d-glucosemoleküle 1 Cellulosemolekül 100 Cellulosemoleküle 1 Micellarstrang mit Ø 6-7-nm ca. 20 Micellarstränge Mikrofibrille mit Ø nm, Intermicellarräume mit 1nm Weite ca. 10 Mikrofibrillen Makrofibrillen mit Ø ca. 400 nm, interfibrilläre Räume mit 10 nm Weite 6

7 Zellwandfibrillen Makrofibrille Interfibrilläre Räume 7

8 Zellwand 8

9 Zellwandfibrillen mikroskopisch Primärwand mit Streuungstextur Sekundärwand mit Paralleltextur 9

10 Strukturmodell einer Primärwand 10

11 Verteilung in der Zellwand 11

12 Aufbau der Zellwand einer ausdifferenzierten Zelle Mittellamelle: überwiegend Pectine Primärwand : überwiegend Hemicellulose Sekundärwand: überwiegend Cellulose 12

13 Plasmodesmos Plasmodesmen 13

14 Durchbrechungen in der Zellwand Plasmodesmos: Zellwandpore mit Ø von nm durch die Plasmastränge laufen Diffusion von Wasser, Ionen, kleinen Molekülen, RNA, Proteinen, Viren 14

15 Entstehung primärer Plasmodesmen 15

16 Entstehung sekundärer Plasmodesmen 16

17 Durchbrechungen in der Zellwand Tüpfel: größere Verbindungen zwischen Zellen; sekundäre ZW wird aufgelöst; Mittellamelle und pr. ZW bleibt Schließhaut Schließhaut ist von Plasmodesmenfeldern unterbrochen. Zwischen wasserleitenden Elementen sind besonders große Tüpfel, deren Schließhaut sehr aufgelockert oder ganz herausgelöst sein kann. 17

18 Tüpfel 18

19 Durchbrechungen in der Zellwand 19

20 Plasmamembranen Tonoplast (Plasmamembran) Plasmalemma (Plasmamembran) Protoplast wird durch den Tonoplast zur Vakuole abgegrenzt und durch das Plasmalemma zur Zellwand 20

21 21

22 Transportarten an der Plasmamembran 22

23 Cytoplasma Cytoplasma Cytoplasma Ort vieler SWprozesse: Synthese von Nucleotiden, AS, Teilschritte des Lipidstoffwechsels, oxidative Abbau von KH (Glykolyse) 23

24 Vakuole Vakuole 24

25 Zellkern Nucleolus Zellkern Nucleolus Zellkern 25

26 Kernmembran 26

27 Chloroplast Chloroplast Träger der Photosynthese und Fettsäuresynthese Chloroplast 27

28 28

29 Mitochondrium Mitochondrium Mitochondrium 29

30 Doppelte Membran Eigene DNA und RNA 70 S Ribosomen Endosymbiontentheorie ca. 5 µm lang und 0,5 1,5 µm breit pro Zelle ca Stück 30

31 Rauhes Endoplasmatisches Retikulum Raues ER Raues ER 31

32 Glattes endoplasmatisches Retikulum Glattes ER Glattes ER 32

33 Endoplasmatisches Retikulum 33

34 Golgi-Aparat Golgi-Apparat Golgi-Apparat 34

35 Peroxisomen Peroxisom Peroxisom 35

36 Freie Ribosomen Ribosomen Freie Ribosomen Proteinsynthese 36

37 Plastid (Chloroplast) Endoplasmatisches freie Ribosomen Zusammenfassung Retikulum Zelle Golgi-Apparat (Dictyosomen) Microbodies: Lysosomen Glyoxisomen Peroxisomen Vakuom / Vakuole Plasmodesmen Elementarmembran Tonoplast Plasmalemma Zellkern / Nukleus Chromosomen Nukleolus Zellwand Cytoplasma Mitochondrie 37

38 Vergleich prokaryotische eukaryotische Zelle 38