Samenvatting plantkunde
Inleiding
1. Hoe onderscheiden planten zich van andere levend organismen?
- Op niveau van metabolisme:
d.m.v. fotosynthese eenvoudige anorganische moleculen omzetten tot complexe organische
verbindingen
M.a.w. autotrofe organisme
- Op niveau van groei: open groeisysteem
= blijven doorgroeien tijdens volwassenheid: meristemen blijven actief
Aantal onderdelen in tegenstellingen tot dierlijke org. onbepaald
- Op niveau van ontwikkeling:
levenscyclus bestaande uit kwalitatief te onderscheiden ontwikkelingsfasen
overgang tussen ontwikkelingsfasen gestuurd door uitwendige omstandigheden
Synchronisatie tussen levenscyclus en groeiseizoen
Einde levenscyclus: vorming zaden en fysiologische dood v.d. moederplant
- Op niveau van vermenigvuldiging
Geslachtelijke als ongeslachtelijke vermenigvuldiging
- Aanpassingsvermogen
Vast in substraat => kunnen niet weg van veranderende factoren => groot
aanpassingsvermogen
Plantencellen: worden gekenmerkt door
- grote centrale vacuole en plastiden
- celwand waarvan cellulose het hoofdbestanddeel is (bepaald groeisnelheid en –richting
m.a.w. plantenmorfologie en –ontwikkeling)
- vacuole is stockageplaats + recyclage celonderdelen en onderhouden van turgodruk
- plastiden knnen een verschillende vorm, kleur en fucntie bezitten
2. het plantenrijk: diversiteit troef
2.1 hoe wordt de biodiversiteit geordend?
5 rijken:
- monera: omvat alle prokaryoten ( eubactereia + archaebacteria)
- protista of protoctista: omvat de eencellige protozoa en de één- en meercellige wieren
- fungi: schimmels (mercellig en eukaryotisch)
- plantae: autotrofe meercellige org.
- animalia: mercellige eukaryoten zonder harde celwand.
+ zie p5
2.2 nomenclatuur en classificatie
- familienamen eindigen op –aceae
- tautoniemen zijn verboden
- altijd binaire soortnamen
- auteursnaam is verplicht
twee soorten synoniemen:
1. nomenclatorische synoniemen: verschillende namen voor eenzelfde soort
2. taxonomische synoniemen: verschillende namen gebaseerd op verschillende soorten die
door botanici als dezelfde soort aanzien worden.
,klasseren op basis van verwantschap:
- homologe structuren (arm mens, vleugel vleermuis,…)
- primitieve en afgeleide kenmerken :
lang geleden verschenen kenmerk= primitief kenmerk
afgeleide kenmerken = recente kenmerken
- anatomische, morfologische en fysiologische kenmerken: bouw
- aminozuursequenties in eiwitten: graad van overeenkomst in AZ = graad van verwantschap
- nucleotidensequenties in DNA en RNA: org. waarvan DNA ondeling weinig verschilt =
verwant
soort:
- soorten zijn groepen van onderling natuurlijke populaties
- een soort is een enkele evolutielijn bestaande uit org. met eenzelfde voorouderlijke
afstamming
- kleinste onderscheidbare groep van individuele org.
soortvorming:
1. door ruimtelijke scheiding waardoor meerdere subpopulaties onstaat. Door andere
omstandigheden, verschillende selectieruk, andere genotypes domineren.
+zie p.8
2. Genetische abnormaliteiten: bestaande soorten gaan toch kruisen met elkaar.
2.3 indeling van het plantenrijk (zie p9)
2.4 diversiteit in vorm en functie
planten hebben centrale rol in onze ecosystemen.
Cruciaal voor gasuitwisseling (fotosynthese)
In iedere leefomgeving planten aanwezig
Mais, tarwe en rijst zijn belangrijkste voedingsbronnen
Hoofdstuk 1: de plantaardige cel
1. plastiden
- ovaal, dubbel membraan
- planten- en wierencellen
- variatie in vorm, afmetingen inhoud en functie
rol: fotosynthese, stockeren diverse verbindingen, aanmaken sleutelmoleculen, cel architectuur- en
fysiologie
ze zijn semi autonome organellen met eigen DNA (ctDNA) en ribosomen (70s)
in staat zichzelf te repliceren
20- 50 in een cel
Bezit ctDNA en kan zelfstandig verdubbelen (niet gelinkt aan deling organel)
50 dubbelstrengig en cirkelvormig DNA-eenheden
Coderen voor ALLE tRNA moleculen (±30)
4 rRNA’s
85 eiwtistructuren betrokken bij transcriptie, translatie en fotosynthese
Vorming tubulaire extensies (=stromules): verbinding van plastiden (uitwisseling genetisch materiaal)
Ontstaan
Alle plastiden ontstaan uit proplastiden (aanwezig in jonge meristematische zones van planten)
- Geen vaste vorm
- Dubbel membraan (binnenste zwak ontwikkeld
, - Stroma van plastiden vrij homogeen
- Fijne granulaire structuur
- Minder ribosomen dan volwassen plastiden
- Beperkt aantal lamellen
- Soms fytoferritine (stockagevorm van ijzer dat enkel in proplastiden voorkomt)
Bij celdifferentiatie evolueren problastiden naar een plastidentype
! grote flexibiliteit! => differentiëren, dedifferentiëren, redifferentiëren.
Transformaties gaan gepaard met wijziging van interne membraanstructuur
Verschillende soorten:
1.1 chloroplasten
rol: fotosynthese
uitzicht:
- bij hogere planten meestal ellipsvormig
- bij wieren verscheidenheid in vorm
- aantal verschilt per celtype (enkel in groene plantendelen)
ontwikkeling:
licht noodzakelijk voor volledige ontwikkeling van de inwendige structuur.
Wanneer onvoldoende licht => etioplasten (= afwijkende structuur)
geen chlorofyl, wel chlorofyl precursoren (protochlorofylliden)
binnenste membraan zwak ontwikkeld
membraanlipiden stockeren als kristalijne structuren (= prolamellaire bodies)
wanner etioplast belicht: ontwikkeling tot chloroplast
prolamellaire bodies => fotosynthetisch actieve thylacoïde mbemraansystemen
bouw:
dubbel membraan:
Buitenste membraan:
- buitenste vlak en voorzien van niet-specifieke ‘pore’ eiwitten (transport water, ionen, etc.)
- eiwitverbindingen tussen buitenste en binnenste membraan ( eiwitten vanuit de cytosol tot
in de stroma)
- enzymen die betrokken zijn bij de synthese van galactolipiden
Binnenste membraan:
- permeabel voor kleine niet geladen moleculen (O₂, NH₃, e.a.) en niet-gedissocieerde
monocarboxyzuren
- meeste verbindingen wel passeren via specifieke transporters
- bevat enzymencomplexen betrokken bij assemblage van membraanlipiden
- o.i.v. licht ontwikkeling toto een complexe membraanstructuur: thyllacoïde
membraanstructuur (kan gecapteerde zonne-energie vast leggen in ATP en NADPH)
- vormt matrix of stroma ( zie onderste blok p19 + figuurp19 en 20!!!)
- primaire niet gestampelde thylacoïden en secundaire thylacoïden (grana)
- opgebouwd uit: 50% eiwitten (enzymen en pigment gelinkt eiwit) 50% lipiden (40%
galactolipieden, 20% chlorofyl, 9% fosfolipiden, 4% sulfolipiden, 3% carotenoïden, 3%
quinonen, 2% sterolen)
lichtreacties( ter hoogte van thylacoïde membranen)
twee fotosystemen (PS I en PS II)
Fotosystemen opgebouwd uit fotosynthetische eenheden en electronentransportketen.
Fotosynthetische eenheiden:
- 200-300 chlorofyl-moleculen in clusters (chlorofyl-antennenmoleculen): absorberen zonlicht
en geven het door aan fotochemisch actief reactiecentrum
, - Fotochemisch actief reactiecentrum (chlorofyl a): accumeleert geabsorbeerde energie en
geeft ze door aan de electronentransportketen
Pigmenten en eiwit niet-covalent gebonden
In thylacoïde membranen 4 grote eiwitcomplexen:
- PS I op primaire thylacoïden op pirmaire thylacoïden
- PS II in de stapelzones van grana
- ATPasen( ATP productie) op primaire thylacoïden
- Cytochroom b6-f (verbinding tussen beide fotosystemen) overal
Fotosynthetische pigmenten:
- Chlorofyl a (hoofdpigment) blauw en rood
- Chlorofyl b (hoofdpigment) blauw en rood
- Carotenoïden (nevenpigment) blauw
- Xanthofyllen (nevenpigment) blauw licht
1.2 chromoplasten
bevatten carotenoïden en xanthofyllen => gele tot rode kleur
ontstaan: uit proplastiden of chloroplasten bij rijping van vruchten (kunnen terug evolueren)
door activering van caroteen producerende enzymen en wijziging thylacoïde stuctuur
membraansysteem zonder grana
1.3 amyloplasten en leucoplasten
amyloplasten
uitzicht: kleurloos, bouw vergelijkbaar met proplastiden.
nut: voorraadweefsel,: polymerisatie van glucose tot zetmeel
ontstaan: onder invloed vna licht differentiëren naar chloroplasten. Chloroplasten kunnen (na
afbraak thylacoïde structuren) omgezet worden naar amyloplasten
leucoplasten
nut:produceren monoterpenen (in essentiële oliën)
zitten in secretorische cellen gelinkt aan trichomen
bouw: eenvoudig binnenste membraan, weinig ribosomen en kleine plastoglobuli (= kleine
vetdruppels in stroma)
2. microbodies (microsomen)
bouw: enkelvoudig membraan (diameter 1µm), matrix heeft granulaire structuur
peroxisomen
sferische organellen met diameter 0,2-1,7µm
bouw: onregelmatige vorm, vertakt, draadvormige componenten.
Matrix kan kristallijn zijn
Enzymenpatroon kan verschillen => variatie in metabolische functie
Functie: peroxisomen bevatten oidase enzymen: elektronen van een substraat over dragen naar O₂
=> H₂O₂ => afbraak door catalase (altijd aanwezig)
Glyxisomen
= variant van peroxisomen
Omzetting van vetten naar suikers
Afbraak vijn vrije vetzuren en de omzetting tot succinaat => H₂O₂ => afbraak door catalase (altijd
aanwezig)
Inleiding
1. Hoe onderscheiden planten zich van andere levend organismen?
- Op niveau van metabolisme:
d.m.v. fotosynthese eenvoudige anorganische moleculen omzetten tot complexe organische
verbindingen
M.a.w. autotrofe organisme
- Op niveau van groei: open groeisysteem
= blijven doorgroeien tijdens volwassenheid: meristemen blijven actief
Aantal onderdelen in tegenstellingen tot dierlijke org. onbepaald
- Op niveau van ontwikkeling:
levenscyclus bestaande uit kwalitatief te onderscheiden ontwikkelingsfasen
overgang tussen ontwikkelingsfasen gestuurd door uitwendige omstandigheden
Synchronisatie tussen levenscyclus en groeiseizoen
Einde levenscyclus: vorming zaden en fysiologische dood v.d. moederplant
- Op niveau van vermenigvuldiging
Geslachtelijke als ongeslachtelijke vermenigvuldiging
- Aanpassingsvermogen
Vast in substraat => kunnen niet weg van veranderende factoren => groot
aanpassingsvermogen
Plantencellen: worden gekenmerkt door
- grote centrale vacuole en plastiden
- celwand waarvan cellulose het hoofdbestanddeel is (bepaald groeisnelheid en –richting
m.a.w. plantenmorfologie en –ontwikkeling)
- vacuole is stockageplaats + recyclage celonderdelen en onderhouden van turgodruk
- plastiden knnen een verschillende vorm, kleur en fucntie bezitten
2. het plantenrijk: diversiteit troef
2.1 hoe wordt de biodiversiteit geordend?
5 rijken:
- monera: omvat alle prokaryoten ( eubactereia + archaebacteria)
- protista of protoctista: omvat de eencellige protozoa en de één- en meercellige wieren
- fungi: schimmels (mercellig en eukaryotisch)
- plantae: autotrofe meercellige org.
- animalia: mercellige eukaryoten zonder harde celwand.
+ zie p5
2.2 nomenclatuur en classificatie
- familienamen eindigen op –aceae
- tautoniemen zijn verboden
- altijd binaire soortnamen
- auteursnaam is verplicht
twee soorten synoniemen:
1. nomenclatorische synoniemen: verschillende namen voor eenzelfde soort
2. taxonomische synoniemen: verschillende namen gebaseerd op verschillende soorten die
door botanici als dezelfde soort aanzien worden.
,klasseren op basis van verwantschap:
- homologe structuren (arm mens, vleugel vleermuis,…)
- primitieve en afgeleide kenmerken :
lang geleden verschenen kenmerk= primitief kenmerk
afgeleide kenmerken = recente kenmerken
- anatomische, morfologische en fysiologische kenmerken: bouw
- aminozuursequenties in eiwitten: graad van overeenkomst in AZ = graad van verwantschap
- nucleotidensequenties in DNA en RNA: org. waarvan DNA ondeling weinig verschilt =
verwant
soort:
- soorten zijn groepen van onderling natuurlijke populaties
- een soort is een enkele evolutielijn bestaande uit org. met eenzelfde voorouderlijke
afstamming
- kleinste onderscheidbare groep van individuele org.
soortvorming:
1. door ruimtelijke scheiding waardoor meerdere subpopulaties onstaat. Door andere
omstandigheden, verschillende selectieruk, andere genotypes domineren.
+zie p.8
2. Genetische abnormaliteiten: bestaande soorten gaan toch kruisen met elkaar.
2.3 indeling van het plantenrijk (zie p9)
2.4 diversiteit in vorm en functie
planten hebben centrale rol in onze ecosystemen.
Cruciaal voor gasuitwisseling (fotosynthese)
In iedere leefomgeving planten aanwezig
Mais, tarwe en rijst zijn belangrijkste voedingsbronnen
Hoofdstuk 1: de plantaardige cel
1. plastiden
- ovaal, dubbel membraan
- planten- en wierencellen
- variatie in vorm, afmetingen inhoud en functie
rol: fotosynthese, stockeren diverse verbindingen, aanmaken sleutelmoleculen, cel architectuur- en
fysiologie
ze zijn semi autonome organellen met eigen DNA (ctDNA) en ribosomen (70s)
in staat zichzelf te repliceren
20- 50 in een cel
Bezit ctDNA en kan zelfstandig verdubbelen (niet gelinkt aan deling organel)
50 dubbelstrengig en cirkelvormig DNA-eenheden
Coderen voor ALLE tRNA moleculen (±30)
4 rRNA’s
85 eiwtistructuren betrokken bij transcriptie, translatie en fotosynthese
Vorming tubulaire extensies (=stromules): verbinding van plastiden (uitwisseling genetisch materiaal)
Ontstaan
Alle plastiden ontstaan uit proplastiden (aanwezig in jonge meristematische zones van planten)
- Geen vaste vorm
- Dubbel membraan (binnenste zwak ontwikkeld
, - Stroma van plastiden vrij homogeen
- Fijne granulaire structuur
- Minder ribosomen dan volwassen plastiden
- Beperkt aantal lamellen
- Soms fytoferritine (stockagevorm van ijzer dat enkel in proplastiden voorkomt)
Bij celdifferentiatie evolueren problastiden naar een plastidentype
! grote flexibiliteit! => differentiëren, dedifferentiëren, redifferentiëren.
Transformaties gaan gepaard met wijziging van interne membraanstructuur
Verschillende soorten:
1.1 chloroplasten
rol: fotosynthese
uitzicht:
- bij hogere planten meestal ellipsvormig
- bij wieren verscheidenheid in vorm
- aantal verschilt per celtype (enkel in groene plantendelen)
ontwikkeling:
licht noodzakelijk voor volledige ontwikkeling van de inwendige structuur.
Wanneer onvoldoende licht => etioplasten (= afwijkende structuur)
geen chlorofyl, wel chlorofyl precursoren (protochlorofylliden)
binnenste membraan zwak ontwikkeld
membraanlipiden stockeren als kristalijne structuren (= prolamellaire bodies)
wanner etioplast belicht: ontwikkeling tot chloroplast
prolamellaire bodies => fotosynthetisch actieve thylacoïde mbemraansystemen
bouw:
dubbel membraan:
Buitenste membraan:
- buitenste vlak en voorzien van niet-specifieke ‘pore’ eiwitten (transport water, ionen, etc.)
- eiwitverbindingen tussen buitenste en binnenste membraan ( eiwitten vanuit de cytosol tot
in de stroma)
- enzymen die betrokken zijn bij de synthese van galactolipiden
Binnenste membraan:
- permeabel voor kleine niet geladen moleculen (O₂, NH₃, e.a.) en niet-gedissocieerde
monocarboxyzuren
- meeste verbindingen wel passeren via specifieke transporters
- bevat enzymencomplexen betrokken bij assemblage van membraanlipiden
- o.i.v. licht ontwikkeling toto een complexe membraanstructuur: thyllacoïde
membraanstructuur (kan gecapteerde zonne-energie vast leggen in ATP en NADPH)
- vormt matrix of stroma ( zie onderste blok p19 + figuurp19 en 20!!!)
- primaire niet gestampelde thylacoïden en secundaire thylacoïden (grana)
- opgebouwd uit: 50% eiwitten (enzymen en pigment gelinkt eiwit) 50% lipiden (40%
galactolipieden, 20% chlorofyl, 9% fosfolipiden, 4% sulfolipiden, 3% carotenoïden, 3%
quinonen, 2% sterolen)
lichtreacties( ter hoogte van thylacoïde membranen)
twee fotosystemen (PS I en PS II)
Fotosystemen opgebouwd uit fotosynthetische eenheden en electronentransportketen.
Fotosynthetische eenheiden:
- 200-300 chlorofyl-moleculen in clusters (chlorofyl-antennenmoleculen): absorberen zonlicht
en geven het door aan fotochemisch actief reactiecentrum
, - Fotochemisch actief reactiecentrum (chlorofyl a): accumeleert geabsorbeerde energie en
geeft ze door aan de electronentransportketen
Pigmenten en eiwit niet-covalent gebonden
In thylacoïde membranen 4 grote eiwitcomplexen:
- PS I op primaire thylacoïden op pirmaire thylacoïden
- PS II in de stapelzones van grana
- ATPasen( ATP productie) op primaire thylacoïden
- Cytochroom b6-f (verbinding tussen beide fotosystemen) overal
Fotosynthetische pigmenten:
- Chlorofyl a (hoofdpigment) blauw en rood
- Chlorofyl b (hoofdpigment) blauw en rood
- Carotenoïden (nevenpigment) blauw
- Xanthofyllen (nevenpigment) blauw licht
1.2 chromoplasten
bevatten carotenoïden en xanthofyllen => gele tot rode kleur
ontstaan: uit proplastiden of chloroplasten bij rijping van vruchten (kunnen terug evolueren)
door activering van caroteen producerende enzymen en wijziging thylacoïde stuctuur
membraansysteem zonder grana
1.3 amyloplasten en leucoplasten
amyloplasten
uitzicht: kleurloos, bouw vergelijkbaar met proplastiden.
nut: voorraadweefsel,: polymerisatie van glucose tot zetmeel
ontstaan: onder invloed vna licht differentiëren naar chloroplasten. Chloroplasten kunnen (na
afbraak thylacoïde structuren) omgezet worden naar amyloplasten
leucoplasten
nut:produceren monoterpenen (in essentiële oliën)
zitten in secretorische cellen gelinkt aan trichomen
bouw: eenvoudig binnenste membraan, weinig ribosomen en kleine plastoglobuli (= kleine
vetdruppels in stroma)
2. microbodies (microsomen)
bouw: enkelvoudig membraan (diameter 1µm), matrix heeft granulaire structuur
peroxisomen
sferische organellen met diameter 0,2-1,7µm
bouw: onregelmatige vorm, vertakt, draadvormige componenten.
Matrix kan kristallijn zijn
Enzymenpatroon kan verschillen => variatie in metabolische functie
Functie: peroxisomen bevatten oidase enzymen: elektronen van een substraat over dragen naar O₂
=> H₂O₂ => afbraak door catalase (altijd aanwezig)
Glyxisomen
= variant van peroxisomen
Omzetting van vetten naar suikers
Afbraak vijn vrije vetzuren en de omzetting tot succinaat => H₂O₂ => afbraak door catalase (altijd
aanwezig)
