Wurzel Flashcards

-

1
Q

Aerenchyma

A

Kortexstruktur

programmierter Zelltod die luftgefüllte Leerräume bildet durch Stängel oder Wurzel

helfen bei der Diffusion von Gasen

typisch für Pflanzen in überfluteten oder feuchten Gebieten

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2
Q

Endodermis

A

primäre Endodermis
sekundäre Endodermis
terziäre Endodermis

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3
Q

Hauptfunktionen der Wurzeln

A

Verankerung
Aufnahme von Wasser und Mineralien aus der Erde
Nährstoffspeicherung
manche Pflanzen sprießen aus Wurzel

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4
Q

Verankerung

A

Fixiert die Pflanze
–> hält Erde zusammen und verhindert so Errosion

muss nicht in Erde fixieren
Haustorium (modifizierte Wurzeln/Stängel) fixieren auf anderen Oberflächen oder Pflanzen
(parasitische Haustorium)

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5
Q

Zugwurzeln

A

spezialisierte Wurzeln, die direkt vom Stängel entspringen
-> kontrahieren wärend der Entwicklung und ziehen so den Spross in die Erde (->Schutz)

Kontraktion

  • > parallel seitlich verdickte Zellwände
  • > Zelle wird expandiert transversal
  • > so kommt es zur “Verkürzung”
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6
Q

Aufnahme von Wasser und Mineralien aus der Erde

A

Pflanzen können ausmachen wo Nährstoffe im Boden vorhanden sind und bilden dort Seitenwurzeln aus

Experiment:

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7
Q

Speichung von Nährstoffen

A

z.B.
Stärke
Zucker
Wasser

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8
Q

manche Pflanzen sprießen aus Wurzel

A

nicht die primäre biologische Funktion von Pflanzen
klonale Reproduktion
möglich für die meisten Pflanzen besonders mit dicken Wurzeln

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9
Q

Wurzeltypen

A

Primärwurzel, Hauptwurzel
Sekundärwurzel, Seitenwurzel
Adventivwurzel

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10
Q

Primärwurzel, Hauptwurzel

A

kommt aus der Radicula
tendieren dazu gerade nach unten zu gehen
(->Pfahlwurzel)

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11
Q

Sekundärwurzel, Seitenwurzeln

A

wachsen von der Hauptwurzel
höhere Lateralwurzeln (teilt sich zwei oder mehrmals) tendiern dazu in mehrere Richtungen zu wachsen
(nicht nur nach unten)
->Wurzelsystem kann höhreres Erdvolumen abdecken
multizelluläre Strukturen
entstehen aus zellen der Perizykel

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12
Q

Adventivwurzel

A

wachsen aus den Stängelknoten
oft (aber nicht immer) überirdisch
mehr Stabilität
mehr Sauerstoff für Wurzelnwachstum im nasser Erde

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13
Q

Homorhizie

A

nur ein Wurzeltyp kommt vor

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14
Q

Allorhizie

A

mehr als nur ein Wurzeltyp kommt vor

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15
Q

Pfahlwurzel

A

dicke, gerade nach untern wachsende Hauptwurzel

können spezifische Speicherungsstrukturen entwickeln

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16
Q

Knollenwurzel

A

starkes Gewebe aus Sekundärwurzeln
Verdickung auch lokal in der Mitte einer
Sekundärwurzel

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17
Q

faserige Wurzel

A

gewöhnlich Sekundärwurzeln in gleicher Größe und Funktion (z.B. in Gräsern)

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18
Q

Stützwurzeln

A

Adventivwurzeln die den Stängel stabilisieren

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19
Q

Luftwurzeln

A

Wurzeln beginnend oberhalb der Erde (generell auch keinen Kontakt zur Erde)
Können meist Wasser und Nährstoffe aus der Luft entnehmen

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20
Q

Haustoria/Haftwurzel

A

modifiziere Stängel ode Wurzeln die sich an anderen Oberflächen oder an anderen Pflanzen anheften können
parasitische haftwurzeln entnehmen dem Wirt Wasser und Nährstoffe aus dem vascularen Gewebe

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21
Q

Brettwurzeln

A

assymetrisch geformte Adventivwurzeln

Funktion: Stütze

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22
Q

Wurzelknie

A

wachsen nach oben um in der Luft wieder nach unten zur Erde zu wachsen

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23
Q

Atemwurzel

A

von der Erde nach oben gerichtete Wurzel

primär um Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen

24
Q

Stütz- oder Stelzwurzel

A

Adventivwurzeln, die in die Erde gewachsen sind zur Stabilisation des Stängels

25
Epiphyten / Aufsitzpflanzen
nicht parasitäre (sub)tropische Pflanzen leben in größen Höhen Wurzeln weisen spezialiserte Strukturen auf zur Aufnahme von Wasser und Nährstoffen aus der Luft (Wasser auch durch Regenwasser) können Velamen in der Epidermis der Wurzel ausbilden
26
Velamen
mehrschichtige epidermale Struktur in der fast alle Zellen tot sind Das Gewebe funktioniert als Schwamm (->Wasseraufnahme für die noch lebenden Zellen)
27
Exodermis
kontrolliert welche Stoffe in die Pflanze hineinkommen | liegt zwischen Velamen und Kortex
28
Pflanzen ohne Wurzel
Haben nie Wurzel oder werden mit der Entwicklung zurückgebildet Nehmen Wasser ubd Nährstoffe per Luft durch die Blätter auf
29
Rhizom, Endspross
wurzelähnliche Strukturen aber modifizierte Stängel !besitzen Knoten Internodien sehr klein wachsen knapp unter der Erde erlauben schnelle Kolonalisierung können knollenartige Strukturen ausbilden zur Speicherung von Nährstoffen
30
Rhizoids
Moosen wurzelähnliche Strukturen ähnliche Funktion aber andere Morphologie als Wurzeln besitzen kein Leitgewebe oder Teilungsgewebe
31
Wurzel vs. Stängel
keine Knospen | unterschiedliche Organisation des Leitgewebens
32
Wuchsarten von Pflanzen
``` Pfahlwurzel Knollenwurzel faserige Wurzel Stützwurzel Luftwurzel ```
33
Arten der Mangovenwurzel
Brettwurzel Wurzelknie Atemwurzel Stütz- oder Stelzwurzel
34
calyptra / Wurzelhaupe
- produziert Schleimstoff welches die Bewegung in die Erde wahrscheinlich erleichtert + schützt die Wurzelkappe vor dem Austrocknen - Wurzelhaupenzellen kommen von der Spitze ab und werden in die Erde entlassen. Diese Zelle entlassen ihren Zellinhalt in die Erde (dies zieht Mikroorganismen an die gegen Pathogenbefall schützen) - In der Calyptra befinden sich Columella (Informationen zur Wachstumsrichtung) - schützt die Wurzelspitze und das Apikalmeristem/Scheitelmeristem
35
Wurzelhaarzone
- Zellstruktur zur Wurzeloberflächenvergrößerung ->höhere Aufnahme an Nährstoffen und Wasser) - Wurzelhaare treten nur in der Differenzierungszone auf - sterben nach wenigen Tagen ab wenn sich die Wurzel tiefer in die Erde bewegt - wachsen von der Epidermis
36
Meristemzone
mitotische Zellteilung
37
Streckungszone/Determinationszone
Zellwachstum + Zelltypdetermination
38
Differentzierungszone
undifferenzierten Zellen werden zu spezialisierten Zellen umgebaut + Gewebeschichten differnzieren sich um ihre spezialisierten Funktionen auszufüllen
39
Gravitropismus
- Mechanismus der die Pflanze zum nach unten wachsen bringt - Columella ( ein Satz von Zellen in der Calytra/Wurzelhaupe) besitzen Statolith (Stärkekörper) Mechanismus: - Stärkekörper liegen aufgrund der Schwerkraft immer auf der nach unten gerichteten Zellmembran - Membran die von den Stärkekörpern berührt wird aktiviert PIN3 (transporter protein) - dieses Protein entlässt Auxin von der Zelle) - ->Assymetrischer Ausstrom Auxin führt zu Wachstumsrichtung primär nach unten
40
dicotyle Wurzel
-zentrales Xylembündel mit zwei, drei oder vier "Armen" ->Aktinostele (di-,tri-,polyarch) -zwischen Armen finden sich seperate Phloembündel -zwischen Phloem und Xylem befindet sich das Prokambium (wird später zum vasculären Kambium)
41
monocotyle Wurzeln
Xylem und Phloembündel wechseln sich ab in einer kreisförmigen Anordnung um das zentrale Mark (aus parenchymzellen)
42
monocotyle + dicotyle Wurzeln
Endodermis ->Grenze zwischen zentraler Steele und äußerem Kortex Perizykel - >Einlagige Zellschicht an der Innenseite der Endodermis - >Seitenwurzel stammen daraus Epidermis ->äußerste Zellschicht des jungen Wurzelkortex mit eventuellen Wurzelhaaren Rhizodermis ->Epidermis der Wurzel
43
Endodermis
Casparischer Streifen - >Apoplast um die Endodermalen Zellen dient als Barriere für den Wasser- und Lösungentransport - >zwingt Stoffe dazu über den symplastischen Weg in die Pflanze weiter einzuströmen - >Kontrolle über was aufgenommen wird
44
Typen der Endodermis
primäre Endodermis ->Casparischer Strefen um die Zellen der Endodermis aus Suberin und Lignin sekundäre Endodermis - >Zellen die zunehmend suberinisiert sind - >Transport von Wasser und Lösungen durch Durchlasszellen (Zellen die nicht suberinisiert sind) - >typisch für Gymnospermae terzeriäre Endodermis - >drei dicke Wände aus Cellulose mit isolierten Passagen zwichen den Zellen - >typisch für monocote Spezien
45
Zone der Zellteilung/ Meristemzone (Längen- oder Streckungswachstum)
- an der Spitze der Wurzel: undifferenzierte meristermatische Zellen Teilen sich von neuen Zellen - >Meristemzone ``` Wurzelapikalmeristem ->Promeristerm produziert neue Zellen -Protoderm (->Epidermale Zellen) -Grundmeristerm (->Kortex) -Procambium (->Zellen innerhalb der Stele) ``` -Wachstum beschützt von der Wurzelhaube
46
Zone der Zellelongation/ Determinierungszone und Streckungszone (Längen- oder Streckungswachstum)
- Länge der Zellen kann sich in wenigen Stunden vervierfachen - Zone ist nur einige Milimeter lang - Nach dieser Zonen Wachsen die Zellen nicht mehr längs - Im Übergang zur Differenzierungszone differenzieren sich bereits zuerst die Epidermis und dann Phloem (vorallem Siebzellen entwickeln sich schon!, wichtig weil Phloem versorgt die Zellen mit Energie, chemischen Baublöcken und Wasser) und Xylem
47
Differenzierungszone | Längen- oder Streckungswachstum
- Zellen differenzieren sich in ihren anatomischen und morphologischen Charakteristika - epidermale Zelle formen Wurzelhaare - dannach entwickelt sich das Xylem völlständig - Perizykel differenziert (wichtig für Sekundärwurzeln)
48
ruhendes Zentrum
zwei Zellen die sich nicht teilen umringt von Initialzellen (von dennen gehen neue Zellen aus) ->Das Schicksal einer Zelle wird bestimmt von welcher Initialzelle sie abstammt ruhenden Zellen: geben Signale an die Initialzellen ab zur Teilung
49
Pteridophytes
nur eine apikale Initialzelle
50
Angiospermae
geschlossen RAM -Jeder Zelltyp hat seine eigene Initialzelle offen RAM -
51
Sekundäres Wachstum/ | Dickenwachstum
Voraussetztung: Procambium zwischen Xylem und Phloem -Zellteilung des Kambiums erzeugt Xylem nach innen und Phloem nach außen - Kortex und Epidermis werden mit der Zeit gesprengt - Perizykel/Perikambium umschließt die ganze Wurzel und etwickelt sich zu meristematischen Gewebe - >produziert parenchymatische Zellen: Periderm - Periderm entwickelt mehrere Zellschichten - äußerste Schicht differenzeirt sich zu - > Phellloderm - ->produziert Korkzellen
52
Rhizospäre
Erdbereich direkt um die Wurzel - >stark beeinflusst von verschiedensten Sekreten von organischen Material (z.B. Zucker, sekundäre Metabolite etc.) - >Nährstöffe um die Wurzel ziehen viele Mikroorganismen an (gut/schlecht) wo leben diese Mikroorganismen? ``` Ectorhizophäre ->nahe an der Wurzel Rhizoplane ->auf der Oberfläche der Wurzel Endorhizophäre ->in apoplastischen Zwischenräumen (in der Wurzel drin) ```
53
PGPRs | Plant Growth Promoting Rhizobacteria
Erdbakterien, die sich an Wurzeln ausbreiten und das Pflanzenwachstum erhöhen via -Unterdrückung von Krankheiten (Besetzung der Nische/kämpft gegen Pathogene) -Fixierung von Stickstoff/anderen Nährstoffen -Produktion von Pflanzenhormonen (z.B. Wachstumshormonen) ->Einsatz in der Landwirtschaft
54
Würzelknöllchen
durch symbiontische, Stickstoff fixierende Knöllchenbakterien (z.B. Rhizobium) hervorgerufene knollige Schwellungen an den Wurzeln von Leguminosen und anderen Pflanzen -Bildung- Die Knöllchenbildung läuft in mehreren Stadien ab 1. genetisch manifestierte Erkennung des Symbiosepartners und die Anheftung des Bakteriums an die Haarwurzeln. Durch Bildung eines Invasionsschlauches dringt das Bakterium in die Haarwurzel ein und wandert über diesen Schlauch zur Hauptwurzel. 2 Innerhalb der Pflanzenzellen bilden sich anschließend die Bacteroide, deformierte Bakterienzellen, die die Fähigkeit zur Stickstoff-Fixierung besitzen. 3. Durch weitere Zellteilung sowohl der Pflanzen- als auch der Bakterienzellen erfolgt die Bildung des reifen Wurzelknöllchens ->Phloem und Xylem bilden eine Sauerstoffbarriere ->Bakterien bleiben umschlossen von der Peribakteroidmembran Gesamte Struktur ->Symbiosomen - Stickstoffbindung- - bakteriale Enzym Nitrogenase bindet molekulares Stickstoff (N2) aus der Luft un wandelt dies mithilfe pflanzlicher Energie und Protonen zu NH3 und H2 um - NH3 (Ammonium) wird umgewandelt zu Glutamin (Aminosäure) und wird zum Rest der Pflanze exportiert -Besonderheit- Stickstoffbindende Ko-Faktor des Enzyms reagiert sehr sensibel auf Sauerstoff (zerstört irreversibel) deshalb -> Umgebung muss sehr Sauerstoffarm sein deshalb ->Pflanze produziert viel Leghomoglobin um den Sauerstoff zu binden ->hohe Gehalt an Leghomoglobin färbt Knöllchen rot
55
Mykorrhiza
Symbiose zwischen Pflanze und Pilz (Pflanze wird von Pilz infiziert) 1) Pilz dringt in Wurzelzellen ein und formt arbuscular haustoria (endomycorrhiza) 2) Pilz umhüllt die Wurzel komplett mit engen Netz und wächst nur in die Fläche zwischen den Wurzelzellen (ectomyccorhiza) Pilz bildet weites Hyphennetzwerk in der Erde Pilz-> Abgabe von Mineralien (Nährstoffe) z.B. Phosphate an Pflanzen Pflanze->Abgabe von organischen Nährstoffen z.B. Stickstoff !Fungales Hyphennetztwerk größere Oberfläche !Fungale Hyphen bilden engeren Kontakt zu Erdpatikeln aus !Fungale Hyphen können Nährstoffe um die Wurzeln speichern