VL 9-10 Flashcards

1
Q

Homologisieren Sie die reproduktiven Strukturen der (heterosporen) Farne mit denen der Samenpflanzen.

A

(*homologisieren = feststellen ob 2 Organe entwicklungsgeschichtlich übereinstimmen)

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2
Q

Benennen Sie konkret alle haploiden und diploiden Phasen der Generationswechsel der Samenpflanzen.

A

Generationswechsel der Samenpflanzen:

​1. Pollenzelle 1a. Embryosackzelle

  1. Reduktionsteilung
  2. Polenmutterzelle 3a.Embryosackmutterzelle
  3. Pollensack 4a.Nucellus
  4. Staubblatt 5a. Fruchtblatt
  5. beblätterte Samenpflanzen
  6. Embryo im Samen
  7. Zygote
  8. Spermatozoid/ 9a. Eizelle

10.Antheridium und 10a. Archegonium
vegetative Zelle im 11a. vielzellige Megapro-
Pollenschlauch bzw. thallium im Embryosack
Polenkern (12a. nur bei Angiosperm)
Spermazelle Eiapparat, Pollenkerne und
Antipodenzelle im Embryosack

Richtung: von unten nach oben!!!

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3
Q

Was ist ein Arillus?

A

Arillus:
In der Familie der Taxacea kommt es zur Ausbildung eines Samenmantels während der Samenreife.
Der Arillus ist eine fleischige oft farbige Hülle des Samens, welche im Gegensatz zum Samen ungiftig ist. Der Arillus lockt durch seine Farbe und Süße Vögel an, diese Verzehren den Arillus zzgl des Samens. Der Samen wird unverdaut wieder ausgeschieden und so kann die Pflanze sich an verschiedenen Standorten vermehren.

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4
Q

Was ist ein Same?

A

Same
Embryonale Pflanze in einer schützenden Hülle (Außenhülle). Besteht aus Testa, Embryo und Endosperm.
Produkt einer gereiften Eizelle, nach der Befruchtung durch Pollen.
Zygote –> Embryo
Integument der Eizell –> Samenschale

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5
Q

Was ist ein Mikroprothallium?

A

Mikroprothallium:
männlicher, kleiner, haploider, aus der Spore sich entwicklende Gametophyt der Farnpflanze (Farne) mit thalloser Organisation

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6
Q

Was ist der Nucellus?

A

Nucellus:
Gewebekern der Samenanlagen bei höheren Pflanzen. Innerhalb des Nucellus teilt sich die Megasporenmutterzelle (Embryosackmutterzelle) meiotisch in 4 Megasporenzellen (Embryosackzellen) von denen i.d.R 3 degenerieren.
Nucellus ist somit dem Megasporangium der heterosporen Farnepflanzen homolog.

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7
Q

Was ist das Endosperm?

A

Endosperm:
Das sich im Samen der Samenpflanzen entwicklende Nährgewebe für den jungen Sporophytenen.
Man unterscheidet auf Grund der unterschiedlichen Entwicklung, zwischen primären Endosperm und sekundärem Endosperm.

(Good to know: Primärer Endosperm ist der sich zu einem nährstoffspeichernde Gewebe entwicklende Megagametophyt bei Gymnosperm)

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8
Q

Was ist die Lärche?

A

Lärche:
Die Lärche (Larix) ist eine Gattung der Familie Pinaceae (Konifere der Gymnosperm).
Der sommergrüne Nadelbaum mit Nadeln an Lang- und Kurztrieb ist der wesetnliche Waldbildner in Kanada.

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9
Q

Was ist das Integument?

A

Integument:
DIe bei den Samenpflanzen den Nucellus der Samenanlage umgebenden Hüllen.
Entweder 1 oder 2 mal vorhanden.
Wachsen im Verlauf der Entwicklung zu Samenpflanzen heran.

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10
Q

Wa sist das Pollenkorn?

A

Pollenkorn:
Haploide Mikrospore der Samenpflanzen.
Der männliche Gametophyt (=mehrzelliges Pollenkorn) entsteht endospor durch heranreifen der Pollen im Pollensack. Gelangt der Polle auf eine ihm zugheörige Narbe oder Pollenkammer so bilden Intine und vegetative Zelle des Pollens gemeinsam einen Pollenschlauch, der durch die Keimstelle der Pollenwand nach außen bis in die Samenanlage hinein wächst und den Befruchtungsvorgang (Befruchtung) einleitet (Pollenkeimung), begeißelte Spermatozoide oder unbegeißelte Spermazellen werde ausgebildet.

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11
Q

Was ist der Embryosack?

A

Embryosack:
Keimsack. Reduzierter, weiblicher Megagametophyt der Samenpflanzen, der sich aus der im Nucellus des Samenalnlagen verbleibenden, haploiden Megaspore entwickelt.
Embryosackzelle entsteht durch meiotische Teilung aus der diploiden Embryosackmutterzelle.

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12
Q

Was ist ein Spermatozoid?

A

Spermatozoid: (Spermien)
Kleine und durch eine Schubgeißel bewegliche Zellen mit relativ wenig Cytoplasma. Gegliedert in Kopf und Schwanz. Quasi eine Form von Gameten, die zu eigenständiger Bewegung fähig sind.
(Führt bei vereinigung mit Eizelle zur Befruchtung)

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13
Q

Was ist ein Zapfen?

A

Zapfen: (Conus)
Bezeichnung für den ährigen Blütenstand der Karpellarten (weiblichen) Blüten bei Nadelhölzer (Koniferen = Zapfenträger). Gymnospermen.
Die weibliche Blüte ist meist zu Sapfen zusammengefasst.

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14
Q

Was ist ein lebendes Fossil?

A

lebendes Fossil:
Arten odeer Taxa, die sich merh oder weniger unverändert über geologische lange Zeiträume erhalten haben.
z.B Ginkgo biloba über 150 mio Jahre alt.
Oft kommt es zu solchen Arten auf Grund von Konstanz der Lebensräume, fehlender Konkurrenz oder Fressfeinden, leben in Isolation

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15
Q

Was ist eine Lerche?

A

Lerche:
Ein Vogel aus der Ordnung Sperlingsvögel. (Singvogel)

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16
Q

Erklären Sie die Bedeutung der Evolution eines sekundären Dickenwachstums.
Gehen Sie dabei insbesondere auf die morphologischen-anatomischen Besonderheiten dieser Strukturen ein, die der öko-evolutionäre Anpassungen dienlich sind.

A

Sekundäres Dickenwachstum

  • ermöglicht es Landpflanzen nach oben (in die Höhe) zu wachsen. Quasi eine Stammverdickung, die auf der Tätigkeit des Sprosscambiums trägt.
  • Es wird überwiegend aus Xylem (Holz) gebildet. Im späteren Stadium macht es 45% des Stammes aus.
  • Eine Teilungsfähige Zellschicht mit zwei lateralen Meristemen. Trennt Xylem von Phloem und somit Holz von Bast.

​Wachstum beruht auf der Tätigkeit eines zylinderförmigen Bindugsgewebes im Sproß und Wurzel des Kambiums. Durch Zellteilung werden von ihm Zellen sowohl nach außen als auch nach Innen abgegeben.

  • Die nach Innen abgegeben Zellen bilden das Holz (entspricht histologisch einem sek. Xylem und Markstrahlen)
  • Die nach Außen abgegeben Zellen etnwicklen sich zu sek. Phloem (Bast).
    Zuständig für axialer Ferntransport von assimilaten, Assimilatspeicherung, radialer Nahrungstransport und Festigung.
  • Zudem entwicklen sich Leitbahnen die den Wassertransport für >100 Meter ermöglichen und eine Traglast von bis zu 1 Tonne haben.
17
Q

Erklären Sie die Bedeutung der Entwicklung eines Samens für die Diversifizierung von Landpflanzen. Gehen Sie dabei insbesondere auf die morphologischen-anatomischen Besonderheiten dieser Strukturen ein, die der öko-evolutionäre Anpassungen dienlich sind.

A

Samen:
Eine embryonale Pflanze in einer Schutzhülle.
Durch Samen wurde die Befruchtung auf sporophytische Mutterpflanze verlagert und der Generationswechsel ist nun unabhängig von Wasser.

Ein Samen besteht aus Testa, Embyo und Endosperm

  • Testa wird aus 1 oder 2 Integument gebildet.
  • Embryo entsteht aus befruchteter Zygote
  • Endosperm dient als Nährgewebe
Samen dient auch als Überdauerungsorgan. Man spricht auch von Samenruhe. 
Die Testa (Samenschale) kann Eindringen von Wasser und somit Quellprozess verhindern, bis optimale Keimungsbedingung herrschen. SIe ist Wiederstandsfähig und Kälte- Hitzeresistent. (Same kann \>1000 Jahre in Samenruhe sein.)

Bei Keimung nimmt Same Wasser auf und innere Gewebe wuillt bi es die Samenschale aufbricht.
gleichzeitig beginnt der Embryo zu wachsen und das Nährgewebe aufzubauen.

18
Q

Inwiefern tragen Samen und Samenruhe dazu bei, dass Pflanzen in Lebensräumen mit starken saisonalen Schwankungen besser überleben können?

A

Der Aufbau des Samens aus Testa, Embryo und Endosperm ermöglicht es Samen in einer Art Wartezustand (Samenruhe) zu verfallen, in diesem Zustand bleiben sie bis optimale Außenbedingungen herrschen. Same kann >1000 Jahre im Boden überdauern und auf optimlae Keimungsbedingungen warten.

  1. Der Embryo “trocknet” (<12% Wasser) und wächst nicht weiter.
  2. Samenschale schützt Embryo
    (testa ist Hitze-, Kälteresistent)

–> Wichtige Überlebensstrategie von Pflanzen.

  1. Sobald Schale Wasser einlässt beginnt, der Same zu quellen, Testa wird aufgespränt, Embryo wächst und Nährgewebe baut sich auf.
19
Q

Nennen Sie je mindestens ein Merkmal, worin sich Nackt- und Bedecktsamer in Wuchsform, der Struktur des Xylems, Phloems, der Samenanlagen sowie dem Pollenübertrag unterscheiden.

A
20
Q

Samenpflanzen wurden unabhängig von einer äußeren Benetzung mit Wasser. Erklären Sie, welche Bedeutung dabei den Pollenkörnern zukam.

A

Pollenkörner sind auf dem Weg zu weiblichen Blütenorganen (durch die Luft, oder am Tier) oft längerer Zeit extremem Bedingung ausgesetzt. Ihr Schutz ist dabei wesentlich.

Die Pollenkornwand (Sporoderm) gewährleistet Schutz und besteht aus 2 Schichtkomplexen. Der Aufbau dieser Schichtkomplexen unterscheidet sich bei Gymnospermen und Angiospermen, das Prinzip bleibt gleich.

  1. Exine
  2. Intine

Pollenkörner keimen mit einem Pollenschlauch, an dessen Bildung nur Intine beteiligt ist. Dieser schlaucht bringt männliche Keimzelle in Nähe der Eizelle und besitzt eine Verankerungsfunktion, nimmt Nährstoffe für seine Entwicklung auf.
Keimzellen= Spermatozoide oder Spermazellen.
(Diese Befruchten den Eizellkern und lösen eine Samenbildung aus)

21
Q

Unterscheiden Sie zwischen der Rolle des Megagametophyten und jener des Pollenkorns im Entwicklungszyklus eines Nadelbaums.

A

Megagametophyt:
Embyrosack, ist der weibliche Gametophyt in der Samenanlage der Samenpflanzen. Er enthält die Eizelle (haploid, vielzellig mit Kern)

Pollenkorn:
Männliche Gametophyt. Entwickelt Pollenschlauch (keimt) und setzt einen Spermazellkern frei, dieser befruchtet die Eizelle und köst Samenbildung aus.

Soabald die Eizelle durch Spermatozoide oder Spermazellen befruchtet wurde, wird die Samenbildung ausgelöst. Aus dem weiblcihen Gametophytengewebe wird der Nähstoffvorrat genommen. Aus befruchteten Eizellkern enthsteht der Embryo.

22
Q

Ordnen Sie die nachfolgend benannten pflanzlichen Organismengruppen entsprechend ihrer Abhängigkeit von Wasser bei der sexuellen Reproduktion: Anthoceros, Selaginella, Huperzia, Psilotum, Marchantia, Arabidopsis, Cycas, Gingko, Pteridium, Asplenium, Equisetum, Welwitschia, Ephedra, Juniperus, Ceratozamia, Pinus.

A
  1. Rang : höchste Abhängigkeit
  2. Rang: mäßige Abhängigkeit
  3. Rang: niedrigste Abhängigkeit

Anthoceros (Hornmoose) - 1.Rang
Marchantia (lebermoose) - 1.Rang

Huperzia (Bärlappe) - 2.Rang
Selaginella (Moosfarn) - 2.Rang
Psilotum (Gabelfarn) - 2.Rang
Pteridium (Adlerfarn) - 2.Rang
Asplenium (Streifenfarngewächs) - 2.Rang
Equisetum (Schachtelhalm) - 2.Rang

Arabidopsis (Brassicaceae) -3.Rang
Cycas (Palmfarn) -3.Rang
Gingko (Ginkgo) -3.Rang
Welwitschia (Gnetumgewächs) -3.Rang
Ephedra (Gnetumgewächs) -3.Rang
Juniperus (Zypresse) -3.Rang
Ceratozamia (Cycadeen) -3.Rang
Pinus (Pinie) -3.Rang

(Schatelhalme sind unabhängiger von Wasser als Farne und Bärlappe)

23
Q

Welche der folgenden Pflanzen sind für den Menschen unbedenklich verzehrbar und welche nicht, wobei die dabei jeweils eventuell vorhandene Toxine und Möglichkeiten der Neutralisierung derer benannt werden sollten: Taxus baccata, Gingko biloba, Pinus spec., Ceratozamia spec., Cycas spec., Gnetum spec., Ephedra spec., Cedrus spec., Thuja spec.

A

Taxus baccata​: (giftig)
giftige Alkaloide, schon in geringen Mengen tödlich wirkend, besonders für Huftiere. Wirkt Mitosehemmend. Nur Ariluus ist ungiftig.
*In krebstherapie erfolgreich, da Mitosehemmend.
(Ötzis-Bogen war aus Eibe)

Gingko biloba​: (bei übermäßigem Verzehr giftig)
Die Blätter des Ginkgo haben eine durchblutungsfördernde Wirkung, zudem soll Verzehr aphrodisieren wirken.
*Ginkobil von ratiopharm ind Pharamaindustire
*Bei Übermäßigem Verzehr jedoch giftig, da MPN vorhanden. Dies löst Muskelkrämpfe aus.

Pinus spec.: (unbedenklich verzehrbar)
Die Samen sind groß und essbar (z.B Pinienkerne), sie haben gute Nährwerte und sich reich an Lipiden.

Ceratozamia spec.: (giftig, Neutalisierbar)
Die stärkehaltigen Samen der Cycadopsida sind giftig. Sie lebenin Symbiose mit Cyanobakterien welche Ihnen ein Neurotoxin (BMAA) liefern. Bei einem regelmäßigem Verzehr der Samen durch z-B Kontaminiertes Tierfleisch kommt es zu Neurologischen Erkrnakungen z.B Lytico-Boding-Krankheit.
Bei rohem verzehr der Samen komt es zu Magenkrämpfen und explosivem Übergeben.
Trotzdem essen viele Aboriginis in Australien die Samen. Dafür verwenden sie Neutralisierungsmöglichkeiten.
z.B rösten sie die Samen und legen Sie danach Tage in Wasser ein (Gift wird weggewaschen)
oder die Samen werden in kleine scheiben gehackt und in der Sonne getrocknet. (reduziert den Toxinspiegel)

Cycas spec.: (giftig, Neutalisierbar)
Gattung der Cyadopsida, siehe ceratozamia spec.

Gnetum spec. & Ephedra spec​ (unbedenklich Verzehbar)
Die Kerne der Gentumgewächse sind nahrhaft und reich an Vitaminen.
Ephedra enthält Alkaloid Ephedrin, dies wirkt ähnlich wie Adrenalin (wird heute auch synthetisch hergestellt)

Cedrus spec.: (Nur äußere Anwendung!)
Zedernöl wird häufig als heilendes Hausmittel eingesetzt. Die Zapfen der zeder enthalten Thujion, dies kann in hoher Dosierung giftig sein, d.h nur äußere Anwendung.

Thuja spec.: (giftig)
Enthalten ätherische Öle mit Thujon, dies kann in hoher Dosis sehr giftig sein. Führen zu neurotoxischem Effekt durch Modulation von GABA-Rezeptroen. Thujon-Überdosis führt zu Erbrechen, Magendarm, Nierenschäden, Kopfschmerzen.

24
Q

Welche Hölzer würden Sie zum Bau ihres Hauses wählen und welche nicht: Lärche, Araucarie, Welwitschie, Zeder, Kiefer, Tanne, Douglasie. Begründen Sie Ihre Entscheidung mit den spezifischen Holzeigenschaften der jeweiligen Arten bzw. ihrer Familien.

A

Lärche (ja)
Schweres hartes Holz, Wasseerresistent.

Araucarie (ja)
Gewaltige Stämme mit wertvollem Bauholz. Lange und breite Bretter.

Welwitschia (nein)
Meist unterirdischer Stamm von etwa 1 Meter. Holz ungeeignet und steht unter Schutz

Zeder (ja)
Wohlriechendes und dauerhaftes Holz. Wasserresistent

Kiefer (ja)
geeignetes Bau und Möbelholz. Stämme bis zu 80 Meter hoch.

Tanne (nein)
Holz ist sehr weich, Stamm hat viele Äste.

Douglasie (ja)
Hartes Holz, sehr schöne Farbe. Darf nicht in Berührung mit Erde kommen.

25
Q

Nennen Sie vier immergrüne und vier sommergrüne Arten aus den Gymnospermen.

A

Sommergrüne Gymnospermen:

  1. Ginko biloba (Ginko)
  2. Larix decidua (Lärche)
  3. Taxodium distichium (Zypresse)
  4. ?

Immergrüne Gymnospermen:

  1. Cedrus libani (Zeder)
  2. Pinus pinea (Pinie)
  3. Cycas medi (Palmfarn)
  4. Abis alba (Weißtanne)
26
Q

Welche Gymnospermenarten bilden Stomata sowohl an der Blattunterseite wie auch an der Blattoberseite?

A

Die Blätter des Ginko biloba haben auf beiden Seiten Stomata und Chloroplasten gefülltest Gewebe

27
Q

Erläutern Sie unter Einbeziehung molekularer und anatomisch-morphologischer Besonderheiten, warum die phylogenetische Stellung der Gnetales innerhalb der Samenpflanzen nach wie vor nicht vollständig geklärt ist

A

Gnetales (Gnetumgewächse) umfasst 3 isolierte und sehr eigenartige Familien

  • Molekulare Analysen zeigen das Gnetales eine Schwestergruppe von Pinaceae darstellen.
    (Sie gehören also irgendwie zu Nadelgehölze, wohin genau ist allerdings noch unklar)

Gentophyten besitzen Merkmale die sehr untypisch für Gymnospermen sind:

  1. Holz nur mit Tracheen
  2. überwiegend Insektenblütig
  3. sehr vereinfachte Gametophyten
  4. z.T Angiosperm ähnliche Blätter
28
Q

Welche Funktion haben die fleischigen Zapfen, die die Samen einiger Gymnospermen umgeben?

A

Die fleischigen Zapfen dienen der Tierausbreitung.
Tiere verzehren bei dem Verzehr von Fleisch die Samen meist mit, diese werden dann unverdaut an einem anderen Ort wieder ausgeschieden.

29
Q

Nennen Sie je drei Gemeinsamkeiten und drei Unterscheide zwischen Gingko, Cycadeen und Koniferen.

A

Unterschiede:

  1. Ginkgo und Cycadeen betreiben. Spermatozoidebefruchtung
    Koniferne haben keine Spermatozoide mehr.
  2. Ginkgo und Cycadeen immer zweihäußig
    Koniferen sind ein- oder zweihäußig
  3. Cycas und Koniferen sind meist immergrün.
    Ginkgo ist sommergrün
  4. Cycadeen = sympodiale Stamm
    Koniferen = monopodialer Stamm

Gemeinsamkeiten:

  • Meist hohe Bäume mit holzigem Stamm
  • Nur Tracheeiden
  • Samenanlagen ist frei mit 1 sterlien Hülle