Kursprogramm Sekundäre Pflanzenstoffe. 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen der Minze. 3. LysigeneÖlbehälter der Apfelsine

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1 Kursprogramm Sekundäre Pflanzenstoffe 1. Chromoplasten der Paprika 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen der Minze 3. LysigeneÖlbehälter der Apfelsine 4. Dampfdestillation

2 Präparat 1: Chromoplasten der Paprika ChromoplastenhaltigesParenchym aus dem Fruchtfleisch (Meso-und Endokarp) der roten Paprika (Capsicumannuum-Solanaceae), Detailzeichnung einer chromoplastenhaltigen Parenchymzelle- Einstrichzeichnung, Vergrößerung Familie: Solanaceae(Nachtschattengewächse) Mesokarp (mittlere Fruchtwandschicht) Endokarp (innere Fruchtwandschicht)

3 1. Chromoplasten der Paprika 100x

4 1. Chromoplasten der Paprika 400x

5 1. Chromoplasten der Paprika Grosse, isodiametrische Zellen Die Chromoplasten erscheinen als kleine Partikel, die randständig sind (verdrängt durch die Zentralvakuole). Sie sind gefüllt mit Tröpfchen, die die Carotinoide enthalten Bei den grünen Paprika sind noch Chloroplasten zu sehen Bei der Reifung wird das Chlorophyll abgebaut, die Thylakoide bilden sich zurück, die Carotinoidsynthese wird hochgeregelt (Chromoplasten mit Carotinoidtröpfchen) Bei der Reifung der Paprika kann man den Übergang von Chloro- zu Chromoplastensehen

6 1. Chromoplasten der Paprika Wasistzusehen? Chromoplasten sind umgewandelte Chloroplasten, bei denen die Chlorophyllbildung zugunsten der Bildung von Carotinoiden unterdrückt ist. Chromoplasten sind daher zumeist gelb oder orange gefärbt. Sie sind für die Farbe von vielen Blüten und Früchten, z.b. Tomaten, Paprika, auch Karotten, verantwortlich. Aber Achtung: es gibt auch andere Substanzen, die Rotfärbung erzeugen können, die sogenannten Anthocyane die sind jedoch wasserlöslich (hydrophil) und werden in den Vakuolen gespeichert. Carotinoide sind dagegen fettlöslich (lipophil) und sammeln sich in den Membranen der Chromoplasten. Einfacher Beweis: die rote Farbe von Tomaten oder Karottensuppe sammelt sich immer in den Fettaugen(warum?) Chromoplasten sind umgewandelte Chloroplasten und liegen mit 5-10 μm zwischen einem Zellkern(etwa μm) und den kleineren Organellen(etwa 1-2 μm). Die Zellen im Parenchym sind stark vauolisiert. Das Cytoplasma und damit auch die Chromoplasten sind an den Rand gedrängt.

7 Präparat 2: Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Obere Epidermis eines Pfefferminzblatts (Mentha xpiperita Lamiaceae), Chloralhydratpräparat, Detailzeichnung eines Drüsenhaars und einer Drüsenschuppe jeweils Einstrichzeichnung, Vergrößerung Familie: Lamiaceae(Lippenblütengewächse) x =Hybrid

8 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze 100x

9 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze 400x Drüsenschuppe

10 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Drüsenschuppe Flächenansicht Querschnitt Stielzelle befindet sich unterhalb der Exkretzellen andere Bildebene (Fokus ändern)

11 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze 100x

12 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze 400x Drüsenhaar

13 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze 400x Drüsenhaar

14 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Flächenansicht Drüsenhaar

15 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Chloralhydratpräparat: Den Flächenschnitt auf Objektträger legen Ca. 3 Tropfen Chloralhydratreagenz(Aufhellungsmittel) zugegeben Deckgläschen auflegen und unter dem Abzug 3x kurz aufkochen Handschuhe und Schutzbrille tragen, Dämpfe nicht einatmen- Präparat unter dem Abzug kurz abkühlen lassen Bei Luft erfüllten Bereichen von der Seite noch etwas Chloralhydratreagenz zu tropfen, bis alle Probenbestandteile benetzt sind (ein erneutes Aufkochen ist nicht mehr nötig). Chloralhydratreste außerhalb des Deckgläschens sorgfältig mit saugfähigem Papier reinigen, damit es zu keiner Verunreinigung des Mikroskops kommt (Verätzungsgefahr).

16 2. Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Wasistzusehen? Drüsenhaare entstehen wie Drüsenschuppen aus Epidermiszellen Die Drüsenhaare bestehen aus einem ein- oder mehrzelligen Stiel, der ein mit Sekret gefülltes Köpfchen trägt. Bei Verletzung des Blatts (z.b. durch ein fressendes Insekt) wird der Inhalt des Köpfchens entlassen Drüsenschuppen unterscheiden sich von Drüsenhaaren darin, dass mehrere Ekretzellen in einen gemeinsamen Raum sezernieren. Auch hier sammelt sich das Exkret unter der Cuticula(außerhalb der Plasmamembran) In Aufsicht entsteht eine rosettenartige Struktur, weil man durch den Exkretraum hindurch auf mehrere Exkretzellen und der darunter liegenden Stielzelle(n) sieht. Bei Berührung reißt die Cuticula auf und setzt das Exkret (in der Regel ätherisches Öl frei) Die Drüsenhaare und Drüsenschuppen haben also die Funktion, das Blatt zu schützen

17 Präparat 3: Lysigene Ölbehälter der Apfelsine Fruchtwand (Flavedo- und Albedoschicht) der Apfelsine (Citrus sinensis - Rutaceae), Übersichtszeichnung ( Kuchenstückchen ), makroskopische Betrachtung Familie: Rutaceae(Rautengewächse)

18 Übersichtszeichnung (ÜZ): Schematische Skizze. Darstellung der Lage und Ausdehnung der Gewebe in einem Organ oder des Organteils nur in Umrissen. Keine einzelnen Zellen zeichnen!

19 3. Citrusöl

20 3. Citrusöl Der charakteristische Duft beruht auf dem Monoterpen Citronellal. Gewinnung durch Kaltpressung aus der Schale von Citrus als Emulsion aus Flüssigkeit und ätherischem Öl. Fruchtwand (Albedo), lysigener Ölbehälter Abtrennung durch Zentrifugation (z.b. Zitronenöl). Das Öl wird in lysigenen Ölbehältern in der Flavedo-und Albedoschichtder Fruchtschale gespeichert.

21 3. Citrusöl Wasistzusehen? In der Flavedo-und Albedoschicht sieht man die Ölbehälter, die durch Auflösung mehrerer Zellen entstanden sind, also lysigen. Das Öl hat also keine Passage durch eine Plasmamembran erfahren, sondern bleibt im Zellinnern, während sich die gesamte Zelle in einem kontrollierten Prozess (sogenannter Programmierter Zelltod, die pflanzliche Version der sogenannten Apoptose) auflöst Die Albedoschicht ist das Weiße der Apfelsine. Hier und in der Flavedoschichtwird das etherische Ölin lysigenen Ölbehältern gespeichert, das vor allem Bouquets aus Monoterpenen (Citral, Citronellal, Neral und Geranial) enthält Die Ölbehältersind groß und werden von halb kollabierten Zellen umgeben, die sich in verschiedenen Phasen des programmierten Zelltods befinden

22 3. Citrusöl Wichtige Begriffe Exkrete: schaden der Erzeugerzelle, wenn sie nicht entfernt werden Sekrete: nutzen der Erzeugerzelle Lysigene Exkretzellen scheiden die Exkrete nicht ab, sondern lösen sich auf (dazu zählen auch Milchröhren) Drüsen transportieren die Exkrete durch die Plasmamembran nach außen

23 3. Citrusöl

24 4. Wasserdampfdestillation Gewinnung von ätherischem Öl aus Orangenschalen (Citrus sinensis -Rutaceae) und Pfefferminzblättern (Mentha x piperita -Lamiaceae) mit einem Duftlämpchen Wie wird es gemacht? Anstelle eines kommerziell erhältlichen Duftlämpchens kann ein solches mit einfachen Mitteln selbst zusammengestellt werden. Man benötigt ein Stövchen mit einem oder mehreren Teelichtern und eine mit Wasser gefüllte flache Glasdessertschale. Nun kann nach Belieben die Glasschale mit zerkleinerten Pflanzenteilen, die ätherisches Öl enthalten (z.b. Orangenschalen, Pfefferminzblättern, Vanilleschoten, Lavendelblättern, Rosenblüten, Fichtennadeln) gefüllt werden. Die Inhaltsstoffe des ätherischen Öls sammeln sich aufgrund ihrer Lipophilität an der Wasseroberfläche und verdampfen schnell durch die Erhitzung des Wassers.

25 Sachgerechter Umgang mit den Mikroskopen Regeln von Dr. Seyfried Die Mikroskope haben einen festen Platz in den Schränken achten Sie auf die Nummerierung Nehmen Sie an jedem Kurstag das gleiche Mikroskop (Eintrag in Mikroskopliste - Mängelliste) Mikroskope nur am Stativ tragen und von unten unterstützen alle schwarzen Teile sind als Tragegriffe tabu! Am Ende des Kurses: Objektivrevolver auf mittlere Vergrößerung stellen (10x-Objektiv) schon zum Entfernen des Präparats Präparat auch wirklich entfernen Gegebenenfalls Kreuztisch reinigen (sollte aber gar nicht nötig sein) Kabel ordentlichum den Mikroskopfuss wickeln. Das Kabel hat im Bereich der Objektive und des Okulartubus nichts verloren! Staubschutzhülle überstülpen Mikroskop an den richtigen Platz zurückstellen mit dem Stativ zur Schranktür Nichtbeachten der Regeln kann ernste Folgen haben, bis hin zu Schadenersatzforderungen

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27 Präparat 1: Chromoplasten der Paprika Name, Vorname ChromoplastenhaltigesParenchym aus dem Fruchtfleisch (Meso-und Endokarp) der roten Paprika (Capsicumannuum-Solanaceae), Frischpräparat, Querschnitt oder Längsschnitt, Wasserpräparat, Detailzeichnung einer chromoplastenhaltigenparenchymzelle-einstrichzeichnung,, Vergrößerung Familie: Solanaceae(Nachtschattengewächse)

28 Präparat 2: Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Name, Vorname Obere Epidermis eines Pfefferminzblatts (Mentha xpiperita Lamiaceae), Frischpräparat, Flächenschnitt, Chloralhydratpräparat, Detailzeichnung eines Drüsenhaars und einer Drüsenschuppe -Einstrichzeichnung, Vergrößerung Familie: Lamiaceae(Lippenblütengewächse)

29 Präparat 2: Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Name, Vorname Obere Epidermis eines Pfefferminzblatts (Mentha xpiperita Lamiaceae), Frischpräparat, Flächenschnitt, Chloralhydratpräparat, Detailzeichnung eines Drüsenhaars und einer Drüsenschuppe -Einstrichzeichnung, Vergrößerung Familie: Lamiaceae(Lippenblütengewächse)

30 Präparat 3: Lysigene Ölbehälter der Apfelsine Name, Vorname Fruchtwand (Flavedo- und Albedoschicht) der Apfelsine (Citrus sinensis - Rutaceae), Frischpräparat, Querschnitt, Übersichtszeichnung ( Kuchenstückchen ), makroskopische Betrachtung Familie: Rutaceae(Rautengewächse)

31 Präparat 3: Lysigene Ölbehälter der Apfelsine Name, Vorname Fruchtwand (Flavedo- und Albedoschicht) der Apfelsine (Citrus sinensis - Rutaceae), Frischpräparat, Querschnitt, Übersichtszeichnung ( Kuchenstückchen ), makroskopische Betrachtung Familie: Rutaceae(Rautengewächse)

32 Präparat 1: Chromoplasten der Paprika ChromoplastenhaltigesParenchym aus dem Fruchtfleisch (Meso-und Endokarp) der roten Paprika (Capsicumannuum-Solanaceae), Frischpräparat, Querschnitt oder Längsschnitt, Wasserpräparat, Detailzeichnung einer chromoplastenhaltigen Parenchymzelle- Einstrichzeichnung, Vergrößerung Familie: Solanaceae(Nachtschattengewächse)

33 Präparat 2: Drüsenhaare und Drüsenschuppen bei der Pfefferminze Obere Epidermis eines Pfefferminzblatts (Mentha xpiperita Lamiaceae), Frischpräparat, Flächenschnitt, Chloralhydratpräparat, Detailzeichnung eines Drüsenhaars und einer Drüsenschuppe -Einstrichzeichnung, Vergrößerung Familie: Lamiaceae(Lippenblütengewächse) x =Hybrid

34 Präparat 3: Lysigene Ölbehälter der Apfelsine Fruchtwand (Flavedo- und Albedoschicht) der Apfelsine (Citrus sinensis - Rutaceae), Frischpräparat, Querschnitt, Übersichtszeichnung ( Kuchenstückchen ), makroskopische Betrachtung Familie: Rutaceae(Rautengewächse)