Inhaltsverzeichnis. Einleitung /

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1 XI Einleitung / 1 Molekularer Aufbau des pflanzlichen Organismus Elementare Zusammensetzung des Pflanzenkörpers Kohlenstoff Entstehung der Moleküle Die wichtigsten molekularen Bausteine Makromoleküle Evolution der Makromoleküle Proteine Nucleinsäuren Polysaccharide -32 Zusammenfassung 37 2 Struktureller Aufbau des Protoplasmas Evolution der Strukturen Wasser Grundstruktur des Protoplasmas Biomembranen Chemische Zusammensetzung Membranmodelle Funktionen der Biomembranen Diffusion und Osmose Permeabilität und Transport durch Membranen Cytoskelett 60 Zusammenfassung 66 3 Zelle Evolution der Zelle Cytoplasma Mitochondrien Piastiden Chloroplasten Chromoplasten Leukoplasten Zellkern Organisation des Zellkerns Chromosomen Kern- und Zellzyklus Somatische Polyploidie Zellwand Chemie der Zellwand Submikroskopischer Aufbau der Zellwand Mikroskopischer Aufbau der Zellwand -125 Zusammenfassung Differenzierung der Zelle Gewebetypen Bildung der Zellsaftvakuole Zellinhaltsstoffe Reservestoffe Sekrete und andere Zellinhaltsstoffe Differenzierung durch Zellwandwachstum Isodiametrische Zelle } Prosenchymatische Zelle Zellfusionen Sekundäre Veränderungen der Zellwand Verholzung Mineralstoffeinlagerung 165

2 XII Cutinisierung, Verkorkung, Ablagerung von Wachsen 165 Zusammenfassung YI\ Organisationsformen der Pflanzen 173 Stammbaum der Pflanzen 174 Protophytische Organisation 175 Prokaryotische Protophyten 175 Eukaryotische Protophyten Thallus-" 192 Zellkolonie 192 Coenoblast 194 Fadenthallus 194 Flechtthallus- 197 Gewebethallus -WS Organisationsformen der Bryophyten 199 Kormus 202 Zusammenfassung Blatt 231 Entwicklung des Blattes 232 Anordnung der Blätter an der Sproßachse 233 Blattstellung 233 Blattfolge 235 Anatomischer Bau des Laubblattes 237 Bau der Spaltöffnungen 240 Leitbündelanordnung 241 Metamorphosen des Blattes Zusammenfassung 246 Wurzel 247 Wurzelscheitel 248 Primärer Bau der Wurzel 250 Seitenwurzeln 252 Sekundäres Dickenwachstum derwurzel-254 Metamorphosen der Wurzel 256 Zusammenfassung Innere und äußere Organisation der Sproßachse 207 Gewebedifferenzierung und primärer Bau der Sproßachse -208 Bau des Leitsystems 209 Primärer Bau 212 Sekundäres Dickenwachstum der Sproßachse 214 Holz 217 Bast 221 Periderm Dickenwachstum der Monokotylen 224 Morphologie der Sproßachse Verzweigung Metamorphosen der Sproßachse 226 Zusammenfassung Wasser- und Salzhaushalt, Stofftransport -259 Wasserhaushalt der Zelle 260 Wasseraufnahme 264 Wasserabgabe 266 Leitung des Wassers 270 Aufnahme der Mineralsalze 273 Stofftransport und Stoffausscheidung 276 Ionentransport 276 Transport organischer Substanzen 276 Stoffausscheidungen 278 Zusammenfassung 279

3 XIII 10 Energieumwandlung und Syntheseleistungen autotropher Pflanzen Stoffumsetzung und Energieübertragung in der Zelle Biokatalyse ^> Photosynthese Strahlungsabsorption Lichtreaktionen Nicht-zyklischer Elektronentransport Zyklischer Elektronentransport " Regulation der Energieverteilung Photophosphorylierung Reduktion des Kohlendioxids und Synthese der Kohlenhydrate Photorespiration Bakterienphotosynthese Photosynthese am natürlichen Standort ^> Chemosynthese (Chemolithoautotrophie) 31t 10.5 Verwertung der Assimilate Fettsynthese Sekundäre Pflanzenstoffe Glykoside Terpene Gerbstoffe Alkaloide 319 Zusammenfassung Dissimilation Bereitstellung des Ausgangssubstrates Hydrolyse der Stärke Phosphorolyse der Stärke Oxidativer Abbau der Kohlenhydrate Glykolyse Oxidative Decarboxylierung der Brenztraubensäure Citronensäurezyklus Endoxidation Atmungskette Atmungskettenphosphorylierung Fettabbau und Glyoxylsäurezyklus Gärungen Alkoholische Gärung Oxidation des Alkohols Milchsäuregärung Anaerobe Atmung Oxidativer Pentosephosphatweg Kreislauf des Kohlenstoffs 342 Zusammenfassung Haushalt von Stickstoff, Schwefel und Phosphor Stickstoffhaushalt Stickstoffquellen Einbau des Stickstoffs Fixierung des elementaren Stickstoffs Nitratreduktion Einbau des reduzierten Stickstoffs in organische Kohlenstoffverbindungen Abbau der Stickstoffverbindungen Proteinabbau Um-und Abbau der Aminosäuren ^> Ammoniakentgiftung Kreislauf des Stickstoffs Schwefelhaushalt Phosphor 357 Zusammenfassung Heterotrophie Saprophyten " Parasiten Symbiose Wurzelknöllchen Flechten Mykorrhiza Carnivoren 375 Zusammenfassung 378

4 XIV 14 Fortpflanzung Vegetative Fortpflanzung Brutorgane Mitosporen Sexuelle Fortpflanzung Meiosis Bildung der Gameten und Befruchtung Generationswechsel Isomorpher Generationswechsel Heteromorpher Generationswechsel Fortpflanzung der Pilze Zygomycetes Ascomycetes Basidiomycetes Generationswechsel der Archegoniaten Bryophyten Pteridophyten Generationswechsel der Spermatophyten 403 Zusammenfassung Vererbung Genbegriff der klassischen Genetik Chemische Natur der Gene Primärstruktur der DNA und genetischer Code Genom der Prokaryoten Viren und Bakteriophagen Genom der Eukaryoten Replikation der DNA DNA-Replikation bei Prokaryoten DNA-Replikation bei Eukaryoten Mutationen Genommutationen Chromosomenmutationen Genmutationen 429 j Verwendung von Mutanten Transgene Pflanzen Realisierung der genetischen Information Transcription Translation Geschlechtsbestimmung Extrachromosomale Vererbung Piastidengenom Mitochondriengenom Genetische Grundlagen der Evolution Mutation Rekombination Selektion Isolation 447 Zusammenfassung Wachstum und Entwicklung Wachstum von Einzellern Wachstumsfaktoren Antimetabolite Antibiotika Wachstum der höheren Pflanze Phytohormone Auxine Gibberelline Cytokinine Abscisine Jasmonsäure Ethylen Zellteilungswachstum Streckungswachstum Differenzierungswachstum Genregulation bei Prokaryoten Genregulation bei Eukaryoten Die Steuerung der Organentwicklung Polarität Determination und Differenzierung 478

5 XV Morphogenese Restitutionen Pflanzenkrebs Einfluß äußerer Faktoren auf die Entwicklung Strahlung Temperatur Schwerkraft Chemische Einflüsse Entwicklungsrhythmen 498 Zusammenfassung Bewegungserscheinungen Bewegungsmechanismen Quellungsbewegungen Turgorbewegungen Spaltöffnungsbewegungen Blattbewegungen Schleuderbewegungen Kohäsionsmechanismen Wachstumsbewegungen 5J Geißelbewegungen Amöboide Bewegungen Gleitbewegungen Intrazelluläre Bewegungen Autonome Bewegungen Circumnutationen Tagesperiodische Bewegungen Induzierte Bewegungen 52J Auslösung von Erregungsvorgängen und Bewegungsreaktionen Strahlungswirkungen Richtungsbewegungen Reaktionen auf zeitliche Änderungen der Strahlungsintensität Einflüsse der Strahlung auf intrazelluläre Bewegungen Einflüsse der Schwerkraft Chemische Einflüsse Mechanische Reize 549 Zusammenfassung 553 Literatur 555 Glossarium Sachverzeichnis 587