Biologie van het organisme plant
Introductie college
Plant en dier: hoe functioneren deze organismen?
Dier: anatomie, fysiologie en embryologie
Plant: fysiologie; hormonen, reactie omgeving, transport, nutriënten.
College 1 & 2
Planten zijn belangrijk voor de mens:
▪ Producenten van zuurstof en organische
massa
▪ Voedingsbron, direct of als veevoer, ze
bevatten 9 aminozuren waarvan de mens
zelf niet in staat is om deze zelf aan te
maken
▪ Bouwmateriaal, kleding
▪ Fossiele en biobrandstof (hout, alcohol)
▪ Bron van chemicaliën (incl.
Geneesmiddelen)
Planten zijn anders dan (de meeste) dieren
▪ Bewegen niet van hun plek
▪ Regeneratie (we kunnen ze stekken), plastische groei, onsterfelijk
▪ Geen centraal zenuwstelsel
▪ Geen bloedsomloop
▪ Geen spijsverteringskanaal
▪ Voeding: H2O, CO2, simpele zouten en sporenelementen
▪ Bezitten metabole routes die in dieren ontbreken
Hormonen en andere signalen
Ondanks dat ze geen zenuwstelsel hebben, reageren planten wel op bepaalde
signalen.
Plant reageert op exogene signalen:
▪ Abiotisch: licht, temperatuur, droogte,
zwaartekracht
▪ Biotisch: verwonding door herbivoren
(insecten)
▪ Infectie door micro-organismen en virussen
,Zo kunnen planten reageren met het buigen naar het licht, of er kunnen de
volgende verschijnselen plaatsvinden:
▪ Heliotropisme; planten draaien met het licht mee)
▪ Gravitropisme; plant kan zwaartekracht warnemen en oriënteert zich ten
opzichte van de zwaartekracht
▪ Thigmotropisme; reactie op aanraking
Veel verschijnselen in planten zijn geregeld door een 24 uurs ritme (circadian
rhythm), ze hebben een interne klok. Een voorbeeld is de vlinderbloemigen die
hun bladeren in een 24 uurs ritme bewegen.
Plant produceert endogene signalen (hormonen):
▪ Regulatie ontwikkeling en groei
▪ Regulatie adaptatie aan omgeving
▪ Regulatie verdedigingsrespons
Planten hebben geen hart, dus geen bloedsomloop.
Hoe zorgen ze dat hormoonsignalen, suikers en mineralen getransporteerd
kunnen worden en op de goede plaats terecht komen (Hoofdstuk 36).
Planten hebben geen spieren.
Hoe kunnen ze bewegen onder invloed van signalen (Hoofdstuk 39).
Plantenhormonen (Hoofdstuk 39).
▪ Welke hormonen zijn er in planten?
▪ Hoe worden ze waargenomen door cellen?
▪ Wat voor effecten hebben ze?
▪ Ze hebben niet een specifiek orgaan wat hormonen aanmaakt en een
orgaan wat het kan waarnemen, in tegenstelling tot dieren.
▪ “Plant hormones are a group of naturally occurring organic substances
which influence physiological processes at low concentrations”
(De groene hormonen zijn de klassieke
plantenhormonen, deze zijn als eerst
ontdekt)
,Uit een van de eerste onderzoeken van de groei van graszaailingen naar het licht
kwam de volgende conclusie: planten groeien naar het licht door de cel
strekking aan de schaduwkant.
Later kwam uit het onderzoek van Darwin en zijn zoon: de tip neemt licht waar
en dat leidt ertoe dat verderop kromming plaats vindt. Dus geen strekking, maar
door het topje van de plant.
Nog later kwam uit andere onderzoeken dat vanuit de top een mobiel signaal
naar beneden migreert. De top neemt dus het licht waar en dan gaat er een
diffundeerbare stof naar beneden die de kromming veroorzaakt.
Frits Went (1926, Utrecht):
Het mobiele signaal heeft de hoogste concentratie aan de schaduwzijde en
veroorzaakt daar celstrekking. Went noemde de stof “auxine”.
In 1936 ontdekte Thimann dat auxine in feite indool-3-azijnzuur is (IAA/IAZ).
Van het auxine bestaat in planten maar een natuurlijke vorm: de IAA/IAZ. Er zijn
ook niet natuurlijk voorkomende stoffen met auxine activiteit: 1-NAA en 2,4-D.
Deze worden vaak gebruikt in weefselkweek van planten.
2,4-D is schadelijk voor dicots omdat ze het niet kunnen afbreken, monocots
(zoals grassen) kunnen dat wel, hierdoor wordt het gebruikt als
onkruidverdelgers.
Dus onder invloed van licht vindt er herdistributie van auxine en celstrekking aan
de schaduwkant met veel auxine plaats. Maar hoe veroorzaakt auxine
celstrekking?
, Acid growth hypothese
1. Auxine activeert een pomp die H+ buiten de cel, de celwand in pompt.
2. De omgeving van de celwand verzuurt.
3. Eiwitten genaamd expansines worden geactiveerd
4. Deze maken de ruimte tussen de microfibrillen en de polysaccharides wat
groter
5. Hierdoor kunnen knipenzymen beter bij de polysachariden en gaan deze
knippen
6. De celwand wordt minder hecht en de celwand gaat uitzetten door de
turgordruk
Het hormoon Auxine:
▪ Heeft een enorm effect op planten
▪ Apicale dominantie
▪ Ontwikkeling van vaatweefsel
▪ Inductie van wortelvorming en zijwortels
▪ Inhibitie van bladval
▪ Induceert celstrekking
▪ Kan ook celdeling stimuleren
▪ Stimuleert ethyleenproductie
▪ Stimuleert vruchtontwikkeling
▪ Belangrijk bij fototropisme
Introductie college
Plant en dier: hoe functioneren deze organismen?
Dier: anatomie, fysiologie en embryologie
Plant: fysiologie; hormonen, reactie omgeving, transport, nutriënten.
College 1 & 2
Planten zijn belangrijk voor de mens:
▪ Producenten van zuurstof en organische
massa
▪ Voedingsbron, direct of als veevoer, ze
bevatten 9 aminozuren waarvan de mens
zelf niet in staat is om deze zelf aan te
maken
▪ Bouwmateriaal, kleding
▪ Fossiele en biobrandstof (hout, alcohol)
▪ Bron van chemicaliën (incl.
Geneesmiddelen)
Planten zijn anders dan (de meeste) dieren
▪ Bewegen niet van hun plek
▪ Regeneratie (we kunnen ze stekken), plastische groei, onsterfelijk
▪ Geen centraal zenuwstelsel
▪ Geen bloedsomloop
▪ Geen spijsverteringskanaal
▪ Voeding: H2O, CO2, simpele zouten en sporenelementen
▪ Bezitten metabole routes die in dieren ontbreken
Hormonen en andere signalen
Ondanks dat ze geen zenuwstelsel hebben, reageren planten wel op bepaalde
signalen.
Plant reageert op exogene signalen:
▪ Abiotisch: licht, temperatuur, droogte,
zwaartekracht
▪ Biotisch: verwonding door herbivoren
(insecten)
▪ Infectie door micro-organismen en virussen
,Zo kunnen planten reageren met het buigen naar het licht, of er kunnen de
volgende verschijnselen plaatsvinden:
▪ Heliotropisme; planten draaien met het licht mee)
▪ Gravitropisme; plant kan zwaartekracht warnemen en oriënteert zich ten
opzichte van de zwaartekracht
▪ Thigmotropisme; reactie op aanraking
Veel verschijnselen in planten zijn geregeld door een 24 uurs ritme (circadian
rhythm), ze hebben een interne klok. Een voorbeeld is de vlinderbloemigen die
hun bladeren in een 24 uurs ritme bewegen.
Plant produceert endogene signalen (hormonen):
▪ Regulatie ontwikkeling en groei
▪ Regulatie adaptatie aan omgeving
▪ Regulatie verdedigingsrespons
Planten hebben geen hart, dus geen bloedsomloop.
Hoe zorgen ze dat hormoonsignalen, suikers en mineralen getransporteerd
kunnen worden en op de goede plaats terecht komen (Hoofdstuk 36).
Planten hebben geen spieren.
Hoe kunnen ze bewegen onder invloed van signalen (Hoofdstuk 39).
Plantenhormonen (Hoofdstuk 39).
▪ Welke hormonen zijn er in planten?
▪ Hoe worden ze waargenomen door cellen?
▪ Wat voor effecten hebben ze?
▪ Ze hebben niet een specifiek orgaan wat hormonen aanmaakt en een
orgaan wat het kan waarnemen, in tegenstelling tot dieren.
▪ “Plant hormones are a group of naturally occurring organic substances
which influence physiological processes at low concentrations”
(De groene hormonen zijn de klassieke
plantenhormonen, deze zijn als eerst
ontdekt)
,Uit een van de eerste onderzoeken van de groei van graszaailingen naar het licht
kwam de volgende conclusie: planten groeien naar het licht door de cel
strekking aan de schaduwkant.
Later kwam uit het onderzoek van Darwin en zijn zoon: de tip neemt licht waar
en dat leidt ertoe dat verderop kromming plaats vindt. Dus geen strekking, maar
door het topje van de plant.
Nog later kwam uit andere onderzoeken dat vanuit de top een mobiel signaal
naar beneden migreert. De top neemt dus het licht waar en dan gaat er een
diffundeerbare stof naar beneden die de kromming veroorzaakt.
Frits Went (1926, Utrecht):
Het mobiele signaal heeft de hoogste concentratie aan de schaduwzijde en
veroorzaakt daar celstrekking. Went noemde de stof “auxine”.
In 1936 ontdekte Thimann dat auxine in feite indool-3-azijnzuur is (IAA/IAZ).
Van het auxine bestaat in planten maar een natuurlijke vorm: de IAA/IAZ. Er zijn
ook niet natuurlijk voorkomende stoffen met auxine activiteit: 1-NAA en 2,4-D.
Deze worden vaak gebruikt in weefselkweek van planten.
2,4-D is schadelijk voor dicots omdat ze het niet kunnen afbreken, monocots
(zoals grassen) kunnen dat wel, hierdoor wordt het gebruikt als
onkruidverdelgers.
Dus onder invloed van licht vindt er herdistributie van auxine en celstrekking aan
de schaduwkant met veel auxine plaats. Maar hoe veroorzaakt auxine
celstrekking?
, Acid growth hypothese
1. Auxine activeert een pomp die H+ buiten de cel, de celwand in pompt.
2. De omgeving van de celwand verzuurt.
3. Eiwitten genaamd expansines worden geactiveerd
4. Deze maken de ruimte tussen de microfibrillen en de polysaccharides wat
groter
5. Hierdoor kunnen knipenzymen beter bij de polysachariden en gaan deze
knippen
6. De celwand wordt minder hecht en de celwand gaat uitzetten door de
turgordruk
Het hormoon Auxine:
▪ Heeft een enorm effect op planten
▪ Apicale dominantie
▪ Ontwikkeling van vaatweefsel
▪ Inductie van wortelvorming en zijwortels
▪ Inhibitie van bladval
▪ Induceert celstrekking
▪ Kan ook celdeling stimuleren
▪ Stimuleert ethyleenproductie
▪ Stimuleert vruchtontwikkeling
▪ Belangrijk bij fototropisme
