Zusammenfassung Notizen zum IB Oxford Biology Kapitel 9. Pflanzenbiologie (deutsch)

9. Pflanzenbiologie

9.1 Transport im Xylem von Pflanzen

Transpiration:
 Die unvermeidliche Konsequenz von Gastaustausch im Blatt
 Um Photosynthese zu betreiben wird Kohlenstoffdioxid benötigt
 Der wachsartige Film auf dem Blatt lässt kein Gas durch
 Stomata: kleine Öffnung in der Epidermis, die das Gas rein und raus lässt
 Diese Stomata lassen aber auch Wasserdampf raus
 Transpiration: Verlust von Wasser der Blätter und des Stammes
 Der Wasserverlust wird durch Schließzellen minimisiert
 Schließzellen sind auf jeder Seite des Stomas
 Sie kontrollieren die Öffnung des Stomas

Die Xylem Struktur hilft niedrigem Druck zu Wiederstehen:
 Die kohäsive Eigenschaft von Wasser und die Struktur der Xylemgefäße ermöglichen
den Transport unter Spannung
 Xylem Gefäße sind lange durchgehende Rohre, die durch Zellen gebildet werden, die
Ende an ende verbunden sind
 Die Wände sind mit dem Polymer Lignin gestärkt
 Wenn die Xylem Zellen ausgewachsen sind, sind sie tot -> der Wasserfluss ist passiv
 Dadurch, dass Wasser Adhäsion durchführt klettert das Wasser von alleine dem Rohr
entlang

Spannung in Blattzellwänden bewahren den Transpirationsstrom:
 Die adhäsive Eigenschaft und Evaporation führen dazu, dass es Spannung in den
Blattzellwänden gibt
 Wenn Wasserverlust über die Blätter erfolgt, führt die adhäsive Eigenschaft dazu,
dass Wasser von der nächst möglichster Quelle, nämlich die Xylem Gefäße im Blatt,
gesaugt
 Somit wird ein Druck aufgebaut der als Transpirationszug bezeichnet wird
 Der Transpirationszug ist stark genug, um Wasser gegen die Schwerkraft nach oben
zu ziehen
 Es ist ein passiver Verlauf, da keine Energie von der Pflanze gebraucht wird

Aktiver Transport von Mineralien in den Wurzeln:
 Die aktive Aufnahme von Mineral Ionen in den Wurzeln verursacht Absorption von
Wasser durch Osmose
 Wasser wird durch Osmose in die Wurzelzellen aufgenommen, weil die
Konzentration der gelösten Stoffe in der Zelle höher ist als im Boden
 Die Mineral Konzentration in den Zellen kann bis zu 100mal höher sein als außen
 Dieser Konzentrationsgradient wird durch den aktiven Transport von Mineral Ionen
durch Protein Pumpen über die Wurzelmembran erzeugt
 Die Mineral Ionen können nur aufgenommen werden, wenn die Partikel direkten
Kontakt mit einer Protein Pumpe haben

,  Manche Ionen binden mit der Erde und bewegen sich somit sehr langsam in
Richtung der Wurzeln
 Deshalb haben bestimmte Pflanzen ein Verhältnis mit einem Pilz hergestellt
 Der Pilz wächst auf der Oberfläche oder in die Wurzel
 Der Pilzfaden wächst in die Erde und kann somit Ionen aufnehmen
 So können Pflanzen auch in Nährstoffarmen Böden wachsen
 Es ist eine mutualistische Beziehung da auch der Pilz Nährstoffe und Zucker von der
Pflanze gewinnt

Verluste der Transpiration ersetzen:
 Wasser wird von den Wurzeln in die Blätter gezogen um die Verluste von der
Transpiration zu ersetzten
 Sobald das Wasser in der Wurzel ist wandert es durch die Zellwand, den
Apoplastweg, oder durch das Cytoplasma, den Symplastweg

Anpassung für Wasserückhaltung:
 Wüstenpflanzen:
o Xerophyten: Pflanzen die darauf angepasst sind um in Wüsten zu Leben
o Strategien für pflanzen, um in trockenen Gebieten zu überleben:
 Erhöhung der Wasseraufnahme über den Boden
 Reduzierung der Transpirationsrate
o Manche Xerophyten sind kurzlebig, diese tauchen nur nach Regenfällen auf
und gehen dann wieder in ihr Embryostadion ein
o Kakteen
 Kakteen sind meist Xerophyten
 Kakteen haben kleine Blätter, welche Wasserspeichergewebe
enthalten
 Falten in den Kakteen Stamm erlauben rasches dehnen und
zusammenziehen
 Die Epidermis der Kakteenstämme hat eine dicke Wachsschicht und
Stomata
 Die Stomata öffnen sich meist in der Nacht, um einen hohen
Wasserverlust durch Transpiration zu vermeiden
 Kohlenstoffdioxid wird bei Nacht aufgenommen und als Apfelsäure,
Vier-Kohlenstoff Verbindung, gespeichert
 Dieses nennt man Crassulaceen Säurestoffwechsel
 Pflanzen die den CAM-Mechanismus benutzten heißen CAM-Pflanzen
o Oftmals werden die Blätter aufgewickelt und dadurch entsteht eine hohe
Luftfeuchtigkeit um die Blätter
 Pflanzen die bei hoher Salz Konzentration leben:
o Halophyten: Pflanzen die in salzigem Boden leben
o Strategien für Pflanzen, um in salzigen Gebieten Wasser aufzubewahren:
 Blätter sind klein und schuppig oder Stachel förmig
 Die Blätter fallen ab, wenn es wenig Wasser gibt und der Stamm wird
grün und betreibt Photosynthese
 Wasserspeichergewebe entwickeln sich in den Blättern
 Dicke Wachsschicht und eine mehrfachschichtige Epidermis