SAMENVATTING:
PLANTENFYSIOLOGIE
[Ondertitel van document]
Abstract
[Trek de aandacht van uw lezer met een interessante samenvatting. Dit is
meestal een kort overzicht van het document.
Wanneer u uw inhoud wilt toevoegen, klikt u hier en begint u te typen.]
Jarne Winderickx
[E-mailadres]
,INHOUD
1. PLANTONTWIKKELING: VAN ZAAD TOT PLANT..............................................6
1.1 LEVENSCYCLUS VAN ANGIOSPERMEN / BEDEKTZADIGEN...........................................................6
1.2 HET BOUWPLAN: VAN EMBRYO TOT VOLWASSEN PLANT...........................................................6
1.2.1 Embryogenese.................................................................................................... 6
1.2.2 Van embryo tot volwassen plant.........................................................................7
1.2.2.1 Meristemen................................................................................................................ 7
1.2.2.2 Structuren in blad, stengel en wortel.......................................................................... 7
1.2.2.3 Vorming van scheut.................................................................................................... 8
1.2.2.4 De wortel.................................................................................................................... 8
1.2.2.5 Weefseltypes.............................................................................................................. 8
1.3 DE PLANTENCEL: SUBCELLULAIRE COMPONENTEN..................................................................9
1.3.1 De celwand......................................................................................................... 9
1.3.2 Plasmodesmata.................................................................................................. 9
1.3.3 De vacuole.......................................................................................................... 9
1.3.4 De chloroplasten: fotosynthesefabriekje van de cel............................................9
2. TRANSPORTFYSIOLOGIE............................................................................10
2.1 WATERBALANS BINNEN DE CEL........................................................................................ 10
2.1.1 Moleculaire diffusie........................................................................................... 10
2.1.2 Bulk flow........................................................................................................... 10
2.1.3 Osmose............................................................................................................. 10
2.1.3.1 Fysiologisch belang van waterpotentiaal..................................................................11
2.2 WATERBALANS BINNEN DE PLANT....................................................................................11
2.2.1 Stomata............................................................................................................ 11
2.2.2 Water van onder naar boven bewegen?...........................................................12
2.3 ABSORPTIE VAN WATER EN IONEN DOOR DE WORTELS..........................................................12
2.4 AANPASSINGEN VAN PLANTEN IN FUNCTIE VAN DE BESCHIKBAARHEID VAN WATER.......................13
2.5 MINERALE VOEDING VAN PLANTEN...................................................................................13
2.6 TRANSPORT VAN OPGELOSTE STOFFEN..............................................................................13
2.6.1 Begrip actief / passief transport........................................................................13
2.6.2 2 klassen transporteiwitten..............................................................................14
2.6.3 3 types van ionenpompen................................................................................14
2.6.3.1 P-type....................................................................................................................... 14
2.6.3.2 F-type....................................................................................................................... 15
2.6.3.3 V-type....................................................................................................................... 16
2.6.4 voorbeelden van opname van ionen.................................................................16
2.6.4.1 K+ opname................................................................................................................ 16
2.6.4.2 P opname................................................................................................................. 17
2.6.4.3 Micronutriënten: Fe................................................................................................... 18
2.6.4.4 Micronutriënten: Na.................................................................................................. 18
3. FOTOSYNTHESE........................................................................................19
3.1 CHLOROPLASTSTRUCTUUR.............................................................................................. 19
3.2 FOTOSYNTHETISCHE PIGMENTEN......................................................................................20
3.2.1 Chlorofyllen...................................................................................................... 20
3.2.2 Fycobilinen (cyanobacteriën en roodwieren)....................................................20
3.2.3 Carotenoïden.................................................................................................... 21
3.3 CHEMISCHE REACTIES TIJDENS FOTOSYNTHESE...................................................................21
3.4 FOTOSYNTHESE OP NIVEAU VAN DE PLANT: INVLOED VAN MILIEUFACTOREN...............................21
3.4.1 Water................................................................................................................ 21
3.4.2 CO2................................................................................................................... 21
3.4.3 Licht.................................................................................................................. 22
3.4.4 Temperatuur..................................................................................................... 22
3.5 FOTOSYNTHESE OP CHLOROPLAST NIVEAU.........................................................................22
1
, 3.5.1 De fotosystemen en de fotochemische reacties van de fotosynthese..............22
3.5.1.1 Wat is het nut van de arbeidsverdeling tussen antennepigmenten en
reactiecentrapigmenten....................................................................................................... 22
3.5.1.2 2 fotosystemen werken in serie................................................................................ 22
3.5.1.3 Fotosysteem II.......................................................................................................... 23
3.5.1.4 Fotosysteem I........................................................................................................... 24
3.5.2 Fotofosforylatie................................................................................................. 25
3.5.3 Calvin-cyclus of de C3-fotosynthetische C-reductiecyclus................................25
3.5.3.1 Carboxylatie............................................................................................................. 25
3.5.3.2 Reductie................................................................................................................... 26
3.5.3.3 Regeneratie.............................................................................................................. 26
3.5.3.4 Conclusie.................................................................................................................. 26
3.5.3.5 Fotorespiratie........................................................................................................... 26
3.5.4 Alternatieve C-fixatie pathways: C4 fotosynthese en CAM................................27
3.5.4.1 C4 fotosynthese / HATCH & SLACK metabolisme......................................................27
3.5.4.2 CAM.......................................................................................................................... 27
3.6 C-OPSLAG ONDER VORM VAN SUCROSE EN ZETMEEL............................................................27
3.7 C-HETEROTROFIE......................................................................................................... 28
4. RESPIRATIE.............................................................................................. 28
4.1 BELANG VAN ENKELE UITWENDIGE FACTOREN BIJ PLANTAARDIGE ADEMHALING...........................28
4.1.1 Zuurstof............................................................................................................ 28
4.1.2 CO2 + licht....................................................................................................... 28
4.1.3 Temperatuur..................................................................................................... 28
4.2 REACTIES BIJ AËROBE AFBRAAK VAN (RESERVE) SUIKERS TOT CO2: KORTE SAMENVATTING (DETAILS
ZIE BIOCHEMIE)................................................................................................................. 29
4.2.1 Afbraak van zetmeel......................................................................................... 29
4.2.2 Glycolyse.......................................................................................................... 29
4.2.3 Krebscyclus....................................................................................................... 29
4.3 ELEKTRONENTRANSPORTKETEN EN OXIDATIEVE FOSFORYLATIE................................................30
4.4 ALTERNATIEVE RESPIRATIE.............................................................................................. 30
4.5 PENTOSE-FOSFAAT PATHWAY........................................................................................... 31
5. STIKSTOFASSIMILATIE...............................................................................31
5.1 N2-FIXATIE................................................................................................................. 31
5.1.1 Symbiose tussen leguminosen en Rhizobium...................................................32
5.1.2 Biochemie en fysiologie van N2-fixatie.............................................................32
5.1.2.1 Nitrogenasecomplex................................................................................................. 33
5.2 STIKSTOF-ASSIMILATIE................................................................................................... 33
5.2.1 Locatie.............................................................................................................. 34
5.2.2 Nitraatreductie.................................................................................................. 34
5.2.3 Ammonium-assimilatie.....................................................................................34
5.2.3.1 Ammoniak en ammoniumionen accumuleren niet in planten...................................34
5.2.3.2 Alternatieve ammoniumassimilatie via glutamaat dehydrogenase (GDH)................35
5.2.3.3 Vorming Asparagine................................................................................................. 35
5.2.4 Vleesetende planten.........................................................................................35
6. FOTOMORFOGENESE.................................................................................35
6.1 FYTOCHROOM.............................................................................................................. 35
6.1.1 Moleculaire en spectrale eigenschappen van fytochroom................................35
6.1.2 Lokalisatie......................................................................................................... 37
6.1.2.1 Weefsels................................................................................................................... 37
6.1.2.2 Intracellulair............................................................................................................. 37
6.1.3 Mutanten en overexpressors............................................................................37
6.1.4 Signaaltransductie............................................................................................37
6.1.4.1 Snelle responsen: fytochroomregulatie van membraanpotentialen en ionenfluxen. .37
6.1.4.2 Tragere responsen: fytochroomregulatie van genexpressie......................................37
2
, 6.1.5 Fysiologische werking van fytochroom: invloed van lichtintensiteit en dosis....39
6.1.5.1 Low fluence responsen (LFR).................................................................................... 39
6.1.5.2 Very low fluence responsen (VLFR)........................................................................... 39
6.1.5.3 High irradiance responsen (HIR)............................................................................... 39
6.2 BLAUW LICHT /UVA FOTORECEPTOREN.............................................................................40
6.2.1 Cryptochromen.................................................................................................40
6.2.2 Fototropines...................................................................................................... 40
6.2.3 Zeaxanthine..................................................................................................... 40
6.3 UVB FOTORECEPTOREN................................................................................................. 40
6.4 SAMENWERKING TUSSEN FYTOCHROOM EN UV RECEPTOREN.................................................41
6.4.1 Accumulatie van plastide glyceraldehyde-3-P-dehydrogenase in de scheut van
Sorghum vulgare: Zie boek pg 85-86.........................................................................41
6.4.2 Fytochroom en fototropie: Zie boek pg 85-86...................................................41
6.4.3 Inhibitie van hypocotylelongatie: Zie boek pg 85-86........................................41
7. BLOEIINDUCTIE.........................................................................................41
7.1 BLOEMMERISTEMEN EN BLOEMONTWIKKELING.....................................................................41
7.2 BLOEIINDUCTIE: INTEGRATIE VAN INTERNE EN EXTERNE SIGNALEN...........................................42
7.3 FASEVERANDERING THV SCHEUTAPEX...............................................................................42
7.3.1 Faseveranderingen kunnen beïnvloed worden door nutriënten, gibberellinen en
andere signalen......................................................................................................... 42
7.3.2 2 stadia van bloeiinductie: competentie en determinatie.................................43
7.4 CHRONOBIOLOGIE: DE STUDIE VAN DE INTERNE OSCILLATOR / BIOLOGISCHE KLOK......................43
7.4.1 Klokgenen werken in transcriptie-translatie negatieve feedbackloop...............43
7.4.2 3 parameters bepalen circardiane ritmes.........................................................43
7.5 FOTOPERIODICITEIT: METEN VAN DAGLENGTE.....................................................................44
7.5.1 Planten meten daglengte adhv duur van de nacht...........................................44
7.5.2 Onderbreking van de nacht kan het effect van de donkerperiode te niet doen 45
7.5.3 Fotoreceptoren in fotoperiodiciteit....................................................................45
7.6 VERNALIZATIE: BLOEIINDUCTIE DOOR KOUDE-BEHANDELING...................................................45
7.7 BIOCHEMISCHE SIGNALISATIE IN BLOEI..............................................................................45
8. PLANTENHORMONEN................................................................................46
8.1 WERKING VAN HORMONEN: 3 FASEN................................................................................46
8.1.1 Perceptie.......................................................................................................... 46
8.1.2 signaalTransductie............................................................................................ 47
8.1.3 Respons............................................................................................................ 47
8.2 AUXINEN.................................................................................................................... 47
8.2.1 Inleiding............................................................................................................ 47
8.2.2 Biosynthese...................................................................................................... 47
8.2.3 Transport van auxinen......................................................................................48
8.2.3.1 Actief unidirectioneel polair transport eigen aan IAA................................................48
8.2.3.2 Passief niet-polair transport via floëem.....................................................................49
8.2.4 Fysiologische effecten van auxines..................................................................49
8.2.4.1 Auxine in lage concentratie induceert elongatie in stengels en coleoptielen maar
inhibeert wortelgroei............................................................................................................ 49
8.2.4.2 Rol bij tropieën......................................................................................................... 50
Gravitropie....................................................................................................................... 50
Fototropie......................................................................................................................... 51
8.2.4.3 Bevordert vorming latere wortels............................................................................. 51
8.2.4.4 Vruchtontwikkeling................................................................................................... 51
8.2.4.5 Bepaald apicale dominantie..................................................................................... 51
8.2.4.6 Differentiatie vasculair weefsel................................................................................. 51
8.2.4.7 Uitstellen van aanzet tot bladabscissie.....................................................................51
8.2.5 Transgene planten met een gewijzigd auxinegehalte.......................................51
8.2.6 Mechanisme voor auxinesignalisatie................................................................52
8.3 GIBBERELLINEN............................................................................................................ 52
3
, 8.3.1 Inleiding............................................................................................................ 52
8.3.2 Biosynthese en transport..................................................................................53
8.3.2.1 Transport.................................................................................................................. 53
8.3.3 Fysiologische effecten......................................................................................53
8.3.3.1 Stengelelongatie / stengelverlenging....................................................................... 53
8.3.3.2 Geslachtdeterminatie............................................................................................... 54
8.3.3.3 Vegetatieve groei van jonge bladeren...................................................................... 54
8.3.3.4 Fruitontwikkeling...................................................................................................... 54
8.3.3.5 Zaadkieming............................................................................................................ 54
8.3.3.6 Bloeiinductie............................................................................................................. 54
8.3.4 Regulatie van genexpressie..............................................................................54
8.3.4.1 Effect op enzymproductie tijdens kieming................................................................54
8.3.4.2 Effect op andere genen............................................................................................ 55
8.3.5 Mechanisme van GA signalisatie: rol DELLA eiwitten en belang van 26S
proteasoom in regulatie van GA signaaltransductie..................................................55
8.3.6 Toepassingen van gibberellinen........................................................................56
8.4 CYTOKININEN.............................................................................................................. 56
8.4.1 Inleiding............................................................................................................ 56
8.4.2 Biosynthese en transport..................................................................................57
8.4.3 Fysiologische effecten......................................................................................57
8.4.3.1 Regulatie celcyclus................................................................................................... 57
8.4.3.2 Auxine/cytokinine verhouding regelt morfogenese in weefselstructuur....................57
8.4.3.3 Cytokininen in crown gall weefsel.............................................................................58
8.4.3.4 Anti-senescerende werking....................................................................................... 58
8.4.3.5 Ontwikkeling laterale knoppen bevorderen...............................................................58
8.4.3.6 Chloroplastontwikkeling............................................................................................ 58
8.4.3.7 Cytokininen en tRNA................................................................................................. 59
8.4.4 Transgene planten met gewijzigde cytokininegehalte......................................59
8.4.5 Mechanisme voor cytokininesignalisatie...........................................................59
8.5 ETHYLEEN................................................................................................................... 60
8.5.1 Eigenschappen.................................................................................................60
8.5.2 Voorkomen....................................................................................................... 60
8.5.3 Biosynthese...................................................................................................... 60
8.5.4 Stress-geïnduceerde ethyleenproductie...........................................................61
8.5.5 Auxine-geïnduceerde ethyleenproductie..........................................................61
8.5.6 Specifieke inhibitoren.......................................................................................61
8.5.7 Fysiologische effecten......................................................................................61
8.5.7.1 Fruitrijping................................................................................................................ 61
8.5.7.2 Abscissie.................................................................................................................. 62
8.5.7.3 Epinastie.................................................................................................................. 62
8.5.7.4 Bloei en geslachtsdeterminatie................................................................................. 62
8.5.7.5 Bloem en bladsenescentie........................................................................................ 62
8.5.7.6 Groei van kiemplanten............................................................................................. 62
8.5.7.7 Haakopening............................................................................................................ 63
8.5.7.8 Groeibevordering + wortelhaarvorming....................................................................63
8.5.8 Transgene planten met gewijzigde ethyleengehalte.........................................63
8.5.9 Mechanisme van ethyleensignalisatie..............................................................64
8.6 ABSCISSINEZUUR (ABA)................................................................................................ 65
8.6.1 Voorkomen en biosynthese...............................................................................65
8.6.2 Transport......................................................................................................... 65
8.6.3 Fysiologische effecten......................................................................................65
8.6.3.1 ABA-geïnduceerde sluiting van stomata...................................................................66
8.6.3.2 Water opname.......................................................................................................... 66
8.6.3.3 Abscissie en senescentie.......................................................................................... 66
8.6.3.4 Eiwitsynthese........................................................................................................... 66
8.6.3.5 Embryo-ontwikkeling in zaden................................................................................. 66
8.6.3.6 Vroege embryogenese.............................................................................................. 66
8.6.3.7 Midden embryogenese............................................................................................. 67
8.6.3.8 Rijping...................................................................................................................... 67
4
, 8.6.3.9 Dormantie................................................................................................................ 67
8.6.4 Mechanisme van ABA signalisatie.....................................................................67
8.7 BRASSINOSTEROÏDEN (BR)............................................................................................ 68
8.7.1 Biosynthese...................................................................................................... 68
8.7.2 Fysiologische effecten......................................................................................68
8.7.3 Mechanisme van BR signalisatie.......................................................................68
8.8 POLYAMINEN................................................................................................................ 69
5
,1. PLANTONTWIKKELING: VAN ZAAD TOT PLANT
1.1 LEVENSCYCLUS VAN ANGIOSPERMEN / BEDEKTZADIGEN
2 afwisselende generaties: sporofyt en gametofyt (++ klein +
nutritioneel onafh van sporofyt)
= heterospoor (zoals gymnospermen / naaktzadigen) microsporen en
macrosporen
Seksuele reproductie via bloem: in elke ovule (in ovarium) zit
megasporocyt 4 haploïde megasporen (via meiose) 3 verdwijnen
+ 1 mitotisch delen + vormt embryozak (7 cellen: 3 aan elke pool + 1
centraal waarvan poolcellen 1 celkern en centra cel = 2 nuclei) + 5 van 7
verdwijnen centrale cel (2 nuclei) + eicel (1 kern)
Pollenzak / microsporangium: bevat ++ microsporocyten elke
microsporocyt vormt 4 haploïde microsporen ontwikkelen tot
pollenkorrel / immature mannelijke gametofyt (= 2 cellig: buiscel en
generatieve cel )
Pollenkorrel op compatibele stempel (vrouw) kiemen + vormt mature
mannelijke gametofyt (buiscel vormt pollenbuis tot in ovarium (eicel))
generatieve cel delen in 2 spermacellen (onbeweeglijk) dubbele
bevruchting
o 1 spermacel: versmelten met eicel zygote …
o Andere: fusie met haploïde polaire nuclei van centrale cel
triploïde cel endosperm (= voedselreserve)
1.2 HET BOUWPLAN: VAN EMBRYO TOT VOLWASSEN PLANT
1.2.1 EMBRYOGENESE
Referentie plant = Arabidopsis thaliana / zandraket
o Waarom referentie? klein genoom
+ weinig repetitief DNA + korte
levenscyclus + klein plantje
o Per haploïd genoom: 10^8 bp (bij
mens: 10^9 bp)
Tijdens embryogenese: rudimentair
plantenlichaam (embryo-as en cotylen /
kiembladeren) gevormd + er worden 2
basale ontwikkelingspatronen vastgelegd
(apicaal-basale as / van scheut naar
apicaal wortelmeristeem + radiale
patroon in stengels + wortels, zie fig)
Embryogenese legt primaire meristemen vast + worden later actief:
protoderm ( epidermis), grondmeristeem (= gevacuoliseerde cellen
grondweefsel) en procambium ( vasculaire weefsels)
Verschillende stadia:
o Pro-embryo / 1, 2, 4-cellig stadium
o Globulair stadium (8 cellig)
o Hartstadium
o Torpedostadium
6
, o Mature embryo: cotylen (1 of 2 (afh van monocotyl of dicotyle
plant)
Na zygote vorming axiale polariteit vorming: lengte toenemen vooraleer
te delen
o 1e deling = loodrecht op axiale as kleine axiale / terminale cel
+ grote basale cel (langwerpig) duidelijke polariteit: groeipool
bovenaan / groei uit apicale cel + vorming suspensor (=
verankering aan micropyle / opening in ovule waar pollenbuis kwam)
uit basale cel + vorming hypofyse (tussen terminale cel +
suspensor)
o 2 verticale + 1 horizontale (2 8 cellen) = vroeg globulair
stadium
o ongedifferentieerde cellen vormen vormen weefsels
o Hartstadium: snelle deling bij scheutapex groeien cotylen
bilaterale symmetrie van plant
o Torpedostadium: celverlenging van cotylen en cellen langs embryo-
as kromming + suspensorcellen weg embryo matuur
Continue stroom van nutriënten naar endosperm / cotyledonen
navelstreng afbreken ovule sluiten + vormt stevige zaadhuid kieming
na zaadverspreiding
1.2.2 VAN EMBRYO TOT VOLWASSEN PLANT
1.2.2.1 Meristemen
Primaire groei = ontwikkeling organen + basisbouwplan plant door groei
van apicale / primaire meristemen (top wortel en okselknoppen) (eerst
veldelingen, daarna celelongatie)
o Onderverdeeld op type organen uit ontstaan, oorsprong of
gedetermineerd zijn (= groei limiteren) (bv: bloemmeristemen)
Secundaire meristemen: post-embryonair
o = axillaire meristemen ( zijtakken), bloemmeristemen (
bloemen), laterale meristemen ( zijwortels), …
Laterale wortels vorming: pericyclus deelt ring vormen aan
binnenkant van endodermis uitgroeien tot zijwortel
Differentiatie van cellen na elongatie-fase van meristemen
Na elongatie ook secundaire groei = vorming sec. floëem en xyleem (uit
vasculair cambium) + periderm / kurk weefsel (uit kurkcambium)
DUS: meristemen = isodiametrisch cellen met embryonair karakter
o Vegetatieve meristemen: oneindig voortplanting (geen
celdifferentiatie enkel deling) + bestaan uit stamcellen (indien
deze delen: 1 wordt opnieuw stamcel + andere differentieert)
1.2.2.2 Structuren in blad, stengel en wortel
Blad: Epidermis - palissade parenchym - bundelschede parenchym -
xyleem - floëem - spons mesofyl
Stengel: epidermis - cortex - floëem - vasculair cambium - xyleem - merg
7
, Wortel: epidermis - cortex - endodermis - pericyclus - floëem - vasculair
cambium - xyleem
1.2.2.3 Vorming van scheut
SAM / scheut apicaal meristeem: koepelvormig + dynamisch
o Scheut apex = apicaal meristeem + bladprimordia
o Snelle groei in lente + verminderde in zomer + geen in herfst en
winter
o Heeft tunica-corpus organisatie: 3 cellagen = L1, L2 en L3
Tunica = anticlinale delingen (= celdeling loodrecht op oppervlak cellen
naast elkaar) oppervlakte groei / L1 laag
Corpus = periclinale delingen (= celdeling evenwijdig met oppervlak
cellen op elkaar) volumegroei (ontstaan uit L2 laag (onder L1) en L3
(onder L2) )
o Overmaat van corpus bestaan uit gevacuoliseerde cellen =
centrale zone (-- delingen, vergelijkbaar met quiescent centrum
van wortel) + omgeven door perifere zone (++ celdelingen)
Link met primaire meristemen
o L1 protoderm epidermis (na embryogenese)
o L2 + L3 perifeer meristeem procambium ( vasculair weefsel)
+ grondmeristeem ( cortex)
o L2 + L3 mergmeristeem grondmeristeem merg + vasculaire
cilinder
Lengtegroei van stengel door groei van internodia (via delingen in
intercalair meristeem)
1.2.2.4 De wortel
4 zones:
o Wortelmuts / calyptra: bescherming apicaal meristeem +
ontwikkelen (door differentiatie) van gravitatieperceptie + productie
mucopolysachariden (vergemakkelijken penetratie)
o Wortelmeristeem: primaire wortel vorming + centraal deel =
quiescent centrum (geen delingen) + anticlinale celdelingen van
stamcellen
o Elongatiezone: celelongatie (-- celdelingen)
o Maturatie / differentiatie zone: geen delingen en elongatie +
differentiatie al voordien gebeuren
1.2.2.5 Weefseltypes
1) dermaal weefsel: epidermis (met parenchym, stomata en trichomen)
en periderm (= sec groei)
o Stomata: sluitcellen + gasuitwisseling
8
, o Trichomen / haren: opname mineralen en water (op wortel) +
defensie en zoutsecretie (op blad / stengel)
2) grondweefsel / steunweefsel: parenchym, collenchym en
sclerenchym
o Functie parenchym: fotosynthese, respiratie en geleiding,…
o Collenchym: dikke wanden + lang uitlopend en flexibel + steun voor
plant
o Sclerenchym: vertakte cellen (sclereïden: komen voor bij
steenvruchten)
3) geleidingsweefsel / vasculair weefsel: xyleem en floëem
o Xyleem: sapstroom van wortel naar scheut (water + mineralen naar
bladeren,…)
Opbouw: tracheeën / houtvaten, tracheïden en
xyleemparenchym
o Floëem: neerwaartse sapstroom (organische bouwstenen naar
wortels + afvalproducten)
Opbouw: zeefvaten (ontstaan zoals tracheën + bevatten
geen celkern), zustercellen (begeleiding zeefvat + celkern)
en floëemparenchym
1.3 DE PLANTENCEL: SUBCELLULAIRE COMPONENTEN
Verschil dieren: celwand, chloroplasten en vacuole
1.3.1 DE CELWAND
Celwand van jonge plantencellen = primaire celwand (cellulose, hemi-
cellulose (cellulose ruggengraat met fructose,… zijketens), pectine en
eiwitten (extensines, lectines) )
Secundaire celwanden = dikker en sterker dan prim + gevormd /
afgezet wanneer celgroei voltooid is (gevormd door sec wandverdikkingen
tssn PM en prim in steunweefsels)
Apoplast = prim + sec celwanden
1.3.2 PLASMODESMATA
= contact punten tussen 2 cellen (cytoplasma + ER vrij lopen doorheen
plasmodesmata)
Desmotubulus = deel van ER die door opening gaat
RNA, eiwitten,… naar andere cellen + kunnen ook afgesloten worden
signalen tot bepaalde gebieden beperken
1.3.3 DE VACUOLE
Omgeven door enkelvoudig membraan / tonoplast
Functies:1) opslagplaats pigmenten, toxines, verdedigingsstoffen,… 2) pH
en ion-homeostase van cytosol 3) afbraakplaats van molc
1.3.4 DE CHLOROPLASTEN: FOTOSYNTHESEFABRIEKJE VAN DE CEL
Omzetting van licht tot biologische energie
Zie fotosynthese
9
PLANTENFYSIOLOGIE
[Ondertitel van document]
Abstract
[Trek de aandacht van uw lezer met een interessante samenvatting. Dit is
meestal een kort overzicht van het document.
Wanneer u uw inhoud wilt toevoegen, klikt u hier en begint u te typen.]
Jarne Winderickx
[E-mailadres]
,INHOUD
1. PLANTONTWIKKELING: VAN ZAAD TOT PLANT..............................................6
1.1 LEVENSCYCLUS VAN ANGIOSPERMEN / BEDEKTZADIGEN...........................................................6
1.2 HET BOUWPLAN: VAN EMBRYO TOT VOLWASSEN PLANT...........................................................6
1.2.1 Embryogenese.................................................................................................... 6
1.2.2 Van embryo tot volwassen plant.........................................................................7
1.2.2.1 Meristemen................................................................................................................ 7
1.2.2.2 Structuren in blad, stengel en wortel.......................................................................... 7
1.2.2.3 Vorming van scheut.................................................................................................... 8
1.2.2.4 De wortel.................................................................................................................... 8
1.2.2.5 Weefseltypes.............................................................................................................. 8
1.3 DE PLANTENCEL: SUBCELLULAIRE COMPONENTEN..................................................................9
1.3.1 De celwand......................................................................................................... 9
1.3.2 Plasmodesmata.................................................................................................. 9
1.3.3 De vacuole.......................................................................................................... 9
1.3.4 De chloroplasten: fotosynthesefabriekje van de cel............................................9
2. TRANSPORTFYSIOLOGIE............................................................................10
2.1 WATERBALANS BINNEN DE CEL........................................................................................ 10
2.1.1 Moleculaire diffusie........................................................................................... 10
2.1.2 Bulk flow........................................................................................................... 10
2.1.3 Osmose............................................................................................................. 10
2.1.3.1 Fysiologisch belang van waterpotentiaal..................................................................11
2.2 WATERBALANS BINNEN DE PLANT....................................................................................11
2.2.1 Stomata............................................................................................................ 11
2.2.2 Water van onder naar boven bewegen?...........................................................12
2.3 ABSORPTIE VAN WATER EN IONEN DOOR DE WORTELS..........................................................12
2.4 AANPASSINGEN VAN PLANTEN IN FUNCTIE VAN DE BESCHIKBAARHEID VAN WATER.......................13
2.5 MINERALE VOEDING VAN PLANTEN...................................................................................13
2.6 TRANSPORT VAN OPGELOSTE STOFFEN..............................................................................13
2.6.1 Begrip actief / passief transport........................................................................13
2.6.2 2 klassen transporteiwitten..............................................................................14
2.6.3 3 types van ionenpompen................................................................................14
2.6.3.1 P-type....................................................................................................................... 14
2.6.3.2 F-type....................................................................................................................... 15
2.6.3.3 V-type....................................................................................................................... 16
2.6.4 voorbeelden van opname van ionen.................................................................16
2.6.4.1 K+ opname................................................................................................................ 16
2.6.4.2 P opname................................................................................................................. 17
2.6.4.3 Micronutriënten: Fe................................................................................................... 18
2.6.4.4 Micronutriënten: Na.................................................................................................. 18
3. FOTOSYNTHESE........................................................................................19
3.1 CHLOROPLASTSTRUCTUUR.............................................................................................. 19
3.2 FOTOSYNTHETISCHE PIGMENTEN......................................................................................20
3.2.1 Chlorofyllen...................................................................................................... 20
3.2.2 Fycobilinen (cyanobacteriën en roodwieren)....................................................20
3.2.3 Carotenoïden.................................................................................................... 21
3.3 CHEMISCHE REACTIES TIJDENS FOTOSYNTHESE...................................................................21
3.4 FOTOSYNTHESE OP NIVEAU VAN DE PLANT: INVLOED VAN MILIEUFACTOREN...............................21
3.4.1 Water................................................................................................................ 21
3.4.2 CO2................................................................................................................... 21
3.4.3 Licht.................................................................................................................. 22
3.4.4 Temperatuur..................................................................................................... 22
3.5 FOTOSYNTHESE OP CHLOROPLAST NIVEAU.........................................................................22
1
, 3.5.1 De fotosystemen en de fotochemische reacties van de fotosynthese..............22
3.5.1.1 Wat is het nut van de arbeidsverdeling tussen antennepigmenten en
reactiecentrapigmenten....................................................................................................... 22
3.5.1.2 2 fotosystemen werken in serie................................................................................ 22
3.5.1.3 Fotosysteem II.......................................................................................................... 23
3.5.1.4 Fotosysteem I........................................................................................................... 24
3.5.2 Fotofosforylatie................................................................................................. 25
3.5.3 Calvin-cyclus of de C3-fotosynthetische C-reductiecyclus................................25
3.5.3.1 Carboxylatie............................................................................................................. 25
3.5.3.2 Reductie................................................................................................................... 26
3.5.3.3 Regeneratie.............................................................................................................. 26
3.5.3.4 Conclusie.................................................................................................................. 26
3.5.3.5 Fotorespiratie........................................................................................................... 26
3.5.4 Alternatieve C-fixatie pathways: C4 fotosynthese en CAM................................27
3.5.4.1 C4 fotosynthese / HATCH & SLACK metabolisme......................................................27
3.5.4.2 CAM.......................................................................................................................... 27
3.6 C-OPSLAG ONDER VORM VAN SUCROSE EN ZETMEEL............................................................27
3.7 C-HETEROTROFIE......................................................................................................... 28
4. RESPIRATIE.............................................................................................. 28
4.1 BELANG VAN ENKELE UITWENDIGE FACTOREN BIJ PLANTAARDIGE ADEMHALING...........................28
4.1.1 Zuurstof............................................................................................................ 28
4.1.2 CO2 + licht....................................................................................................... 28
4.1.3 Temperatuur..................................................................................................... 28
4.2 REACTIES BIJ AËROBE AFBRAAK VAN (RESERVE) SUIKERS TOT CO2: KORTE SAMENVATTING (DETAILS
ZIE BIOCHEMIE)................................................................................................................. 29
4.2.1 Afbraak van zetmeel......................................................................................... 29
4.2.2 Glycolyse.......................................................................................................... 29
4.2.3 Krebscyclus....................................................................................................... 29
4.3 ELEKTRONENTRANSPORTKETEN EN OXIDATIEVE FOSFORYLATIE................................................30
4.4 ALTERNATIEVE RESPIRATIE.............................................................................................. 30
4.5 PENTOSE-FOSFAAT PATHWAY........................................................................................... 31
5. STIKSTOFASSIMILATIE...............................................................................31
5.1 N2-FIXATIE................................................................................................................. 31
5.1.1 Symbiose tussen leguminosen en Rhizobium...................................................32
5.1.2 Biochemie en fysiologie van N2-fixatie.............................................................32
5.1.2.1 Nitrogenasecomplex................................................................................................. 33
5.2 STIKSTOF-ASSIMILATIE................................................................................................... 33
5.2.1 Locatie.............................................................................................................. 34
5.2.2 Nitraatreductie.................................................................................................. 34
5.2.3 Ammonium-assimilatie.....................................................................................34
5.2.3.1 Ammoniak en ammoniumionen accumuleren niet in planten...................................34
5.2.3.2 Alternatieve ammoniumassimilatie via glutamaat dehydrogenase (GDH)................35
5.2.3.3 Vorming Asparagine................................................................................................. 35
5.2.4 Vleesetende planten.........................................................................................35
6. FOTOMORFOGENESE.................................................................................35
6.1 FYTOCHROOM.............................................................................................................. 35
6.1.1 Moleculaire en spectrale eigenschappen van fytochroom................................35
6.1.2 Lokalisatie......................................................................................................... 37
6.1.2.1 Weefsels................................................................................................................... 37
6.1.2.2 Intracellulair............................................................................................................. 37
6.1.3 Mutanten en overexpressors............................................................................37
6.1.4 Signaaltransductie............................................................................................37
6.1.4.1 Snelle responsen: fytochroomregulatie van membraanpotentialen en ionenfluxen. .37
6.1.4.2 Tragere responsen: fytochroomregulatie van genexpressie......................................37
2
, 6.1.5 Fysiologische werking van fytochroom: invloed van lichtintensiteit en dosis....39
6.1.5.1 Low fluence responsen (LFR).................................................................................... 39
6.1.5.2 Very low fluence responsen (VLFR)........................................................................... 39
6.1.5.3 High irradiance responsen (HIR)............................................................................... 39
6.2 BLAUW LICHT /UVA FOTORECEPTOREN.............................................................................40
6.2.1 Cryptochromen.................................................................................................40
6.2.2 Fototropines...................................................................................................... 40
6.2.3 Zeaxanthine..................................................................................................... 40
6.3 UVB FOTORECEPTOREN................................................................................................. 40
6.4 SAMENWERKING TUSSEN FYTOCHROOM EN UV RECEPTOREN.................................................41
6.4.1 Accumulatie van plastide glyceraldehyde-3-P-dehydrogenase in de scheut van
Sorghum vulgare: Zie boek pg 85-86.........................................................................41
6.4.2 Fytochroom en fototropie: Zie boek pg 85-86...................................................41
6.4.3 Inhibitie van hypocotylelongatie: Zie boek pg 85-86........................................41
7. BLOEIINDUCTIE.........................................................................................41
7.1 BLOEMMERISTEMEN EN BLOEMONTWIKKELING.....................................................................41
7.2 BLOEIINDUCTIE: INTEGRATIE VAN INTERNE EN EXTERNE SIGNALEN...........................................42
7.3 FASEVERANDERING THV SCHEUTAPEX...............................................................................42
7.3.1 Faseveranderingen kunnen beïnvloed worden door nutriënten, gibberellinen en
andere signalen......................................................................................................... 42
7.3.2 2 stadia van bloeiinductie: competentie en determinatie.................................43
7.4 CHRONOBIOLOGIE: DE STUDIE VAN DE INTERNE OSCILLATOR / BIOLOGISCHE KLOK......................43
7.4.1 Klokgenen werken in transcriptie-translatie negatieve feedbackloop...............43
7.4.2 3 parameters bepalen circardiane ritmes.........................................................43
7.5 FOTOPERIODICITEIT: METEN VAN DAGLENGTE.....................................................................44
7.5.1 Planten meten daglengte adhv duur van de nacht...........................................44
7.5.2 Onderbreking van de nacht kan het effect van de donkerperiode te niet doen 45
7.5.3 Fotoreceptoren in fotoperiodiciteit....................................................................45
7.6 VERNALIZATIE: BLOEIINDUCTIE DOOR KOUDE-BEHANDELING...................................................45
7.7 BIOCHEMISCHE SIGNALISATIE IN BLOEI..............................................................................45
8. PLANTENHORMONEN................................................................................46
8.1 WERKING VAN HORMONEN: 3 FASEN................................................................................46
8.1.1 Perceptie.......................................................................................................... 46
8.1.2 signaalTransductie............................................................................................ 47
8.1.3 Respons............................................................................................................ 47
8.2 AUXINEN.................................................................................................................... 47
8.2.1 Inleiding............................................................................................................ 47
8.2.2 Biosynthese...................................................................................................... 47
8.2.3 Transport van auxinen......................................................................................48
8.2.3.1 Actief unidirectioneel polair transport eigen aan IAA................................................48
8.2.3.2 Passief niet-polair transport via floëem.....................................................................49
8.2.4 Fysiologische effecten van auxines..................................................................49
8.2.4.1 Auxine in lage concentratie induceert elongatie in stengels en coleoptielen maar
inhibeert wortelgroei............................................................................................................ 49
8.2.4.2 Rol bij tropieën......................................................................................................... 50
Gravitropie....................................................................................................................... 50
Fototropie......................................................................................................................... 51
8.2.4.3 Bevordert vorming latere wortels............................................................................. 51
8.2.4.4 Vruchtontwikkeling................................................................................................... 51
8.2.4.5 Bepaald apicale dominantie..................................................................................... 51
8.2.4.6 Differentiatie vasculair weefsel................................................................................. 51
8.2.4.7 Uitstellen van aanzet tot bladabscissie.....................................................................51
8.2.5 Transgene planten met een gewijzigd auxinegehalte.......................................51
8.2.6 Mechanisme voor auxinesignalisatie................................................................52
8.3 GIBBERELLINEN............................................................................................................ 52
3
, 8.3.1 Inleiding............................................................................................................ 52
8.3.2 Biosynthese en transport..................................................................................53
8.3.2.1 Transport.................................................................................................................. 53
8.3.3 Fysiologische effecten......................................................................................53
8.3.3.1 Stengelelongatie / stengelverlenging....................................................................... 53
8.3.3.2 Geslachtdeterminatie............................................................................................... 54
8.3.3.3 Vegetatieve groei van jonge bladeren...................................................................... 54
8.3.3.4 Fruitontwikkeling...................................................................................................... 54
8.3.3.5 Zaadkieming............................................................................................................ 54
8.3.3.6 Bloeiinductie............................................................................................................. 54
8.3.4 Regulatie van genexpressie..............................................................................54
8.3.4.1 Effect op enzymproductie tijdens kieming................................................................54
8.3.4.2 Effect op andere genen............................................................................................ 55
8.3.5 Mechanisme van GA signalisatie: rol DELLA eiwitten en belang van 26S
proteasoom in regulatie van GA signaaltransductie..................................................55
8.3.6 Toepassingen van gibberellinen........................................................................56
8.4 CYTOKININEN.............................................................................................................. 56
8.4.1 Inleiding............................................................................................................ 56
8.4.2 Biosynthese en transport..................................................................................57
8.4.3 Fysiologische effecten......................................................................................57
8.4.3.1 Regulatie celcyclus................................................................................................... 57
8.4.3.2 Auxine/cytokinine verhouding regelt morfogenese in weefselstructuur....................57
8.4.3.3 Cytokininen in crown gall weefsel.............................................................................58
8.4.3.4 Anti-senescerende werking....................................................................................... 58
8.4.3.5 Ontwikkeling laterale knoppen bevorderen...............................................................58
8.4.3.6 Chloroplastontwikkeling............................................................................................ 58
8.4.3.7 Cytokininen en tRNA................................................................................................. 59
8.4.4 Transgene planten met gewijzigde cytokininegehalte......................................59
8.4.5 Mechanisme voor cytokininesignalisatie...........................................................59
8.5 ETHYLEEN................................................................................................................... 60
8.5.1 Eigenschappen.................................................................................................60
8.5.2 Voorkomen....................................................................................................... 60
8.5.3 Biosynthese...................................................................................................... 60
8.5.4 Stress-geïnduceerde ethyleenproductie...........................................................61
8.5.5 Auxine-geïnduceerde ethyleenproductie..........................................................61
8.5.6 Specifieke inhibitoren.......................................................................................61
8.5.7 Fysiologische effecten......................................................................................61
8.5.7.1 Fruitrijping................................................................................................................ 61
8.5.7.2 Abscissie.................................................................................................................. 62
8.5.7.3 Epinastie.................................................................................................................. 62
8.5.7.4 Bloei en geslachtsdeterminatie................................................................................. 62
8.5.7.5 Bloem en bladsenescentie........................................................................................ 62
8.5.7.6 Groei van kiemplanten............................................................................................. 62
8.5.7.7 Haakopening............................................................................................................ 63
8.5.7.8 Groeibevordering + wortelhaarvorming....................................................................63
8.5.8 Transgene planten met gewijzigde ethyleengehalte.........................................63
8.5.9 Mechanisme van ethyleensignalisatie..............................................................64
8.6 ABSCISSINEZUUR (ABA)................................................................................................ 65
8.6.1 Voorkomen en biosynthese...............................................................................65
8.6.2 Transport......................................................................................................... 65
8.6.3 Fysiologische effecten......................................................................................65
8.6.3.1 ABA-geïnduceerde sluiting van stomata...................................................................66
8.6.3.2 Water opname.......................................................................................................... 66
8.6.3.3 Abscissie en senescentie.......................................................................................... 66
8.6.3.4 Eiwitsynthese........................................................................................................... 66
8.6.3.5 Embryo-ontwikkeling in zaden................................................................................. 66
8.6.3.6 Vroege embryogenese.............................................................................................. 66
8.6.3.7 Midden embryogenese............................................................................................. 67
8.6.3.8 Rijping...................................................................................................................... 67
4
, 8.6.3.9 Dormantie................................................................................................................ 67
8.6.4 Mechanisme van ABA signalisatie.....................................................................67
8.7 BRASSINOSTEROÏDEN (BR)............................................................................................ 68
8.7.1 Biosynthese...................................................................................................... 68
8.7.2 Fysiologische effecten......................................................................................68
8.7.3 Mechanisme van BR signalisatie.......................................................................68
8.8 POLYAMINEN................................................................................................................ 69
5
,1. PLANTONTWIKKELING: VAN ZAAD TOT PLANT
1.1 LEVENSCYCLUS VAN ANGIOSPERMEN / BEDEKTZADIGEN
2 afwisselende generaties: sporofyt en gametofyt (++ klein +
nutritioneel onafh van sporofyt)
= heterospoor (zoals gymnospermen / naaktzadigen) microsporen en
macrosporen
Seksuele reproductie via bloem: in elke ovule (in ovarium) zit
megasporocyt 4 haploïde megasporen (via meiose) 3 verdwijnen
+ 1 mitotisch delen + vormt embryozak (7 cellen: 3 aan elke pool + 1
centraal waarvan poolcellen 1 celkern en centra cel = 2 nuclei) + 5 van 7
verdwijnen centrale cel (2 nuclei) + eicel (1 kern)
Pollenzak / microsporangium: bevat ++ microsporocyten elke
microsporocyt vormt 4 haploïde microsporen ontwikkelen tot
pollenkorrel / immature mannelijke gametofyt (= 2 cellig: buiscel en
generatieve cel )
Pollenkorrel op compatibele stempel (vrouw) kiemen + vormt mature
mannelijke gametofyt (buiscel vormt pollenbuis tot in ovarium (eicel))
generatieve cel delen in 2 spermacellen (onbeweeglijk) dubbele
bevruchting
o 1 spermacel: versmelten met eicel zygote …
o Andere: fusie met haploïde polaire nuclei van centrale cel
triploïde cel endosperm (= voedselreserve)
1.2 HET BOUWPLAN: VAN EMBRYO TOT VOLWASSEN PLANT
1.2.1 EMBRYOGENESE
Referentie plant = Arabidopsis thaliana / zandraket
o Waarom referentie? klein genoom
+ weinig repetitief DNA + korte
levenscyclus + klein plantje
o Per haploïd genoom: 10^8 bp (bij
mens: 10^9 bp)
Tijdens embryogenese: rudimentair
plantenlichaam (embryo-as en cotylen /
kiembladeren) gevormd + er worden 2
basale ontwikkelingspatronen vastgelegd
(apicaal-basale as / van scheut naar
apicaal wortelmeristeem + radiale
patroon in stengels + wortels, zie fig)
Embryogenese legt primaire meristemen vast + worden later actief:
protoderm ( epidermis), grondmeristeem (= gevacuoliseerde cellen
grondweefsel) en procambium ( vasculaire weefsels)
Verschillende stadia:
o Pro-embryo / 1, 2, 4-cellig stadium
o Globulair stadium (8 cellig)
o Hartstadium
o Torpedostadium
6
, o Mature embryo: cotylen (1 of 2 (afh van monocotyl of dicotyle
plant)
Na zygote vorming axiale polariteit vorming: lengte toenemen vooraleer
te delen
o 1e deling = loodrecht op axiale as kleine axiale / terminale cel
+ grote basale cel (langwerpig) duidelijke polariteit: groeipool
bovenaan / groei uit apicale cel + vorming suspensor (=
verankering aan micropyle / opening in ovule waar pollenbuis kwam)
uit basale cel + vorming hypofyse (tussen terminale cel +
suspensor)
o 2 verticale + 1 horizontale (2 8 cellen) = vroeg globulair
stadium
o ongedifferentieerde cellen vormen vormen weefsels
o Hartstadium: snelle deling bij scheutapex groeien cotylen
bilaterale symmetrie van plant
o Torpedostadium: celverlenging van cotylen en cellen langs embryo-
as kromming + suspensorcellen weg embryo matuur
Continue stroom van nutriënten naar endosperm / cotyledonen
navelstreng afbreken ovule sluiten + vormt stevige zaadhuid kieming
na zaadverspreiding
1.2.2 VAN EMBRYO TOT VOLWASSEN PLANT
1.2.2.1 Meristemen
Primaire groei = ontwikkeling organen + basisbouwplan plant door groei
van apicale / primaire meristemen (top wortel en okselknoppen) (eerst
veldelingen, daarna celelongatie)
o Onderverdeeld op type organen uit ontstaan, oorsprong of
gedetermineerd zijn (= groei limiteren) (bv: bloemmeristemen)
Secundaire meristemen: post-embryonair
o = axillaire meristemen ( zijtakken), bloemmeristemen (
bloemen), laterale meristemen ( zijwortels), …
Laterale wortels vorming: pericyclus deelt ring vormen aan
binnenkant van endodermis uitgroeien tot zijwortel
Differentiatie van cellen na elongatie-fase van meristemen
Na elongatie ook secundaire groei = vorming sec. floëem en xyleem (uit
vasculair cambium) + periderm / kurk weefsel (uit kurkcambium)
DUS: meristemen = isodiametrisch cellen met embryonair karakter
o Vegetatieve meristemen: oneindig voortplanting (geen
celdifferentiatie enkel deling) + bestaan uit stamcellen (indien
deze delen: 1 wordt opnieuw stamcel + andere differentieert)
1.2.2.2 Structuren in blad, stengel en wortel
Blad: Epidermis - palissade parenchym - bundelschede parenchym -
xyleem - floëem - spons mesofyl
Stengel: epidermis - cortex - floëem - vasculair cambium - xyleem - merg
7
, Wortel: epidermis - cortex - endodermis - pericyclus - floëem - vasculair
cambium - xyleem
1.2.2.3 Vorming van scheut
SAM / scheut apicaal meristeem: koepelvormig + dynamisch
o Scheut apex = apicaal meristeem + bladprimordia
o Snelle groei in lente + verminderde in zomer + geen in herfst en
winter
o Heeft tunica-corpus organisatie: 3 cellagen = L1, L2 en L3
Tunica = anticlinale delingen (= celdeling loodrecht op oppervlak cellen
naast elkaar) oppervlakte groei / L1 laag
Corpus = periclinale delingen (= celdeling evenwijdig met oppervlak
cellen op elkaar) volumegroei (ontstaan uit L2 laag (onder L1) en L3
(onder L2) )
o Overmaat van corpus bestaan uit gevacuoliseerde cellen =
centrale zone (-- delingen, vergelijkbaar met quiescent centrum
van wortel) + omgeven door perifere zone (++ celdelingen)
Link met primaire meristemen
o L1 protoderm epidermis (na embryogenese)
o L2 + L3 perifeer meristeem procambium ( vasculair weefsel)
+ grondmeristeem ( cortex)
o L2 + L3 mergmeristeem grondmeristeem merg + vasculaire
cilinder
Lengtegroei van stengel door groei van internodia (via delingen in
intercalair meristeem)
1.2.2.4 De wortel
4 zones:
o Wortelmuts / calyptra: bescherming apicaal meristeem +
ontwikkelen (door differentiatie) van gravitatieperceptie + productie
mucopolysachariden (vergemakkelijken penetratie)
o Wortelmeristeem: primaire wortel vorming + centraal deel =
quiescent centrum (geen delingen) + anticlinale celdelingen van
stamcellen
o Elongatiezone: celelongatie (-- celdelingen)
o Maturatie / differentiatie zone: geen delingen en elongatie +
differentiatie al voordien gebeuren
1.2.2.5 Weefseltypes
1) dermaal weefsel: epidermis (met parenchym, stomata en trichomen)
en periderm (= sec groei)
o Stomata: sluitcellen + gasuitwisseling
8
, o Trichomen / haren: opname mineralen en water (op wortel) +
defensie en zoutsecretie (op blad / stengel)
2) grondweefsel / steunweefsel: parenchym, collenchym en
sclerenchym
o Functie parenchym: fotosynthese, respiratie en geleiding,…
o Collenchym: dikke wanden + lang uitlopend en flexibel + steun voor
plant
o Sclerenchym: vertakte cellen (sclereïden: komen voor bij
steenvruchten)
3) geleidingsweefsel / vasculair weefsel: xyleem en floëem
o Xyleem: sapstroom van wortel naar scheut (water + mineralen naar
bladeren,…)
Opbouw: tracheeën / houtvaten, tracheïden en
xyleemparenchym
o Floëem: neerwaartse sapstroom (organische bouwstenen naar
wortels + afvalproducten)
Opbouw: zeefvaten (ontstaan zoals tracheën + bevatten
geen celkern), zustercellen (begeleiding zeefvat + celkern)
en floëemparenchym
1.3 DE PLANTENCEL: SUBCELLULAIRE COMPONENTEN
Verschil dieren: celwand, chloroplasten en vacuole
1.3.1 DE CELWAND
Celwand van jonge plantencellen = primaire celwand (cellulose, hemi-
cellulose (cellulose ruggengraat met fructose,… zijketens), pectine en
eiwitten (extensines, lectines) )
Secundaire celwanden = dikker en sterker dan prim + gevormd /
afgezet wanneer celgroei voltooid is (gevormd door sec wandverdikkingen
tssn PM en prim in steunweefsels)
Apoplast = prim + sec celwanden
1.3.2 PLASMODESMATA
= contact punten tussen 2 cellen (cytoplasma + ER vrij lopen doorheen
plasmodesmata)
Desmotubulus = deel van ER die door opening gaat
RNA, eiwitten,… naar andere cellen + kunnen ook afgesloten worden
signalen tot bepaalde gebieden beperken
1.3.3 DE VACUOLE
Omgeven door enkelvoudig membraan / tonoplast
Functies:1) opslagplaats pigmenten, toxines, verdedigingsstoffen,… 2) pH
en ion-homeostase van cytosol 3) afbraakplaats van molc
1.3.4 DE CHLOROPLASTEN: FOTOSYNTHESEFABRIEKJE VAN DE CEL
Omzetting van licht tot biologische energie
Zie fotosynthese
9