HOC gedeelte
PLANTEN EN
FUNGI
Fie Thijs
2Ba Biologie
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Planten en fungi: HOC gedeelte
Table of Contents
Afkortingen .................................................................................................................................................................................................. 6
HOC 1 – Introductie Planten en Fungi ....................................................................................................................................................... 8
Het functioneren van een plant .............................................................................................................................................................. 8
Wet van Liebig ...................................................................................................................................................................................... 10
Belangrijkste bouwstenen voor planten: SPONCH ............................................................................................................................. 10
Functioneren en ecologie van fungi ..................................................................................................................................................... 11
De rollen van planten en fungi in ecosystemen................................................................................................................................... 12
HOC 2 – Evolutie en fylogenie van planten ............................................................................................................................................. 13
Evolutie van planten ............................................................................................................................................................................. 13
Eigenschappen die planten meekregen van groenwieren .................................................................................................................. 13
Aanpassingen van planten aan leven op het land .............................................................................................................................. 14
Alternerende multicellulaire generaties................................................................................................................................................ 15
Aanpassingen om water en voedingsstoffen uit de grond te halen en te transporteren .................................................................... 16
Evolutie van plant-mycorrhiza symbiose ............................................................................................................................................. 17
Levermossen, mossen, hauwmossen ................................................................................................................................................. 17
Zaadloze vaatplanten ........................................................................................................................................................................... 17
Fylogenie van vaatplanten ................................................................................................................................................................... 21
Zaadplanten .......................................................................................................................................................................................... 21
Progymnospermen ............................................................................................................................................................................... 22
Gymnospermen (naaktzadigen) ........................................................................................................................................................... 23
Angiospermen ....................................................................................................................................................................................... 24
Evolutie van C4 en CAM planten ......................................................................................................................................................... 25
Evolutie van symbiotische stikstoffixatie .............................................................................................................................................. 25
In een notendop... ................................................................................................................................................................................. 26
HOC 3 – Fotosynthese en koolstofassimilatie ......................................................................................................................................... 27
Fotosynthese en koolstofassimiliatie ................................................................................................................................................... 27
Excitatie van een geïsoleerd chlorofylmolecuul .................................................................................................................................. 28
Excitatie van chlorofylmoleculen en andere pigmenten in chloroplasten ........................................................................................... 29
Fotosystemen I en II zijn aan elkaar gekoppeld .................................................................................................................................. 29
Eiwitstructuur van Fotosysteem II (PS II) ............................................................................................................................................ 30
Structuur van ATP synthase ................................................................................................................................................................ 30
Fotosystemen I en II en ATP synthase ................................................................................................................................................ 30
PS I kan ook zonder PS II plaatsvinden - Cylic Electron Flow (CEF) ................................................................................................. 31
Planten en Fungi – HOC gedeelte 1
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Calvin cyclus ......................................................................................................................................................................................... 31
Calvin cyclus: C3-assimilatie ................................................................................................................................................................ 32
Aanpassingen aan zon en schaduw .................................................................................................................................................... 34
C-assimilatie in relatie tot lichtintensiteit (licht response curve).......................................................................................................... 35
Fotosynthese en C-assimilatie (A) zijn sterk gerelateerd aan de beschikbaarheid van water .......................................................... 35
Carboxylase en oxidase activiteit van Rubisco ................................................................................................................................... 36
C4-planten ............................................................................................................................................................................................ 37
C4-fotosynthese kan binnen één cel plaatsvinden .............................................................................................................................. 37
Netto C-assimilatie (An) van C3 en C4-planten i.r.t intercellulair CO 2 (Ci) en O2 concentratie ......................................................... 37
C-assimilatie van C4- en C3-planten in relatie tot lichtintensiteit en temperatuur ............................................................................. 38
C3 en C4 planten in relatie to temperatuur.......................................................................................................................................... 38
Het voorkomen van C3 en C4 planten in relatie tot temperatuur ....................................................................................................... 38
CAM-planten ......................................................................................................................................................................................... 39
Evolutie van C4 en CAM planten ......................................................................................................................................................... 41
Fractioneren van C-isotopen in planten ............................................................................................................................................... 41
Stomatale geleidbaarheid van een C3 en een C4-plant ..................................................................................................................... 41
HOC 4 – Plant-water relaties .................................................................................................................................................................... 42
Structuur van het water molecuul ........................................................................................................................................................ 42
Twee strategieën van watergrebruik in planten................................................................................................................................... 42
Homoiohydrische planten ..................................................................................................................................................................... 43
Water transport wordt aangestuurd door verschillen in waterpotentiaal (Ψ of Ψw) ........................................................................... 43
Water relaties in plantencellen ............................................................................................................................................................. 44
Watertransport ...................................................................................................................................................................................... 44
Waterpotentiaal van grond ................................................................................................................................................................... 45
Drempelwaardes om bodem waterbeschikbaarheid voor planten te karakteriseren ......................................................................... 45
Plant beschikbaar water in relatie tot regenval in verschillende bodems ........................................................................................... 45
Wateropname door de wortels ............................................................................................................................................................. 46
Aquaporinen - waterkanaaltjes voor bulkwaterstroom door celmembranen ...................................................................................... 46
Plantensoorten variëren in worteldiepte .............................................................................................................................................. 46
Het gebruik van isotopen voor studie van wateropname door planten .............................................................................................. 47
Water kan ook worden ‘omhoog geduwd’ (Guttatie) ........................................................................................................................... 47
Twee soorten ‘waterleidingen’ in het xyleem ....................................................................................................................................... 47
Van een ‘buizenmodel’ tot het xyleem netwerk ................................................................................................................................... 47
Xyleem geleidbaarheid: de Hagen-Poiseuille vergelijking .................................................................................................................. 48
Xyleem geleidbaarheid: verschillen tussen groepen van plantensoorten .......................................................................................... 48
Taps toelopende vaten in de richting van het watertransport ............................................................................................................. 48
Cavitatie ................................................................................................................................................................................................ 48
Kwetsbaarheid van plantensoorten voor embolie ............................................................................................................................... 48
Planten en Fungi – HOC gedeelte 2
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
De belangrijkste drijvende kracht voor water transport door planten ................................................................................................. 49
Water transport in bladeren van xyleem naar floëem draagt ook bij aan een lage Ψ ....................................................................... 49
Transport in het floëem ........................................................................................................................................................................ 49
Diffusiegradient van waterdamp in een blad ....................................................................................................................................... 50
Evapotranspiratie hangt sterk af van stomatale geleidbaarheid ......................................................................................................... 51
Stomata reguleren verdamping en watertransport .............................................................................................................................. 51
Stomata ................................................................................................................................................................................................. 51
Stomata sluiting in reactie op ABA....................................................................................................................................................... 52
Stomatale geleidbaarheid in relatie tot milieu-omstandigheden ......................................................................................................... 52
Stomatale geleidbaarheid van een C3 en een C4-plant ..................................................................................................................... 52
CO2 assimilatie, transpiratie en stomatale geleidbaarheid van C3- , een C4- en CAM-plant............................................................ 53
Gasuitwisselingscurve van een CAM-plant ......................................................................................................................................... 53
Efficiëntie van watergebuik voor C3-, C4- en CAM-planten ............................................................................................................... 53
Reactie van planten op droogte ........................................................................................................................................................... 55
Reactie van planten op zout-stress...................................................................................................................................................... 55
Verschillende niveaus van het reguleren van de waterbalans van planten ....................................................................................... 56
HOC 5 – Stikstofopname en gebruik ........................................................................................................................................................ 57
Stikstof is een essentieel element voor plantengroei .......................................................................................................................... 57
Stikstof-opname .................................................................................................................................................................................... 57
Opname van kationen en anionen ....................................................................................................................................................... 57
Hoe bereiken nutriënten de wortels? ................................................................................................................................................... 59
Vorming van een nutriënten depletiezone rondom de wortels............................................................................................................ 59
Stikstof (N) opname .............................................................................................................................................................................. 60
Stikstof opname: nitraat ........................................................................................................................................................................ 60
Stikstof assimilatie: nitraat .................................................................................................................................................................... 61
Stikstof opname: ammonium ................................................................................................................................................................ 61
Stikstof assimilatie: ammonium ............................................................................................................................................................ 61
Stikstof opname: aminozuren............................................................................................................................................................... 62
Stikstof assimilatie: aminozuren ........................................................................................................................................................... 62
Stikstof opname en assimilatie: overzicht ............................................................................................................................................ 62
Kosten (C) voor stikstofopname en assimilatie ................................................................................................................................... 62
Wortelgroei onder invloed van nutriëntenrijke patches in de bodem .................................................................................................. 63
Invloed van nitraat en ammoniumopname op de zuurgraad van de rhizosfeer (wortelzone)............................................................ 63
Symbiotische N2 fixatie ......................................................................................................................................................................... 63
Evolutie van symbiotische stikstoffixatie .............................................................................................................................................. 67
Vrij-levende N2 fixatie ........................................................................................................................................................................... 67
Relaties tussen nutriënten aanbod, groei en concentraties in plantenmateriaal................................................................................ 67
Aanpassingen van planten aan een lage nutriëntenbeschikbaarheid ................................................................................................ 67
Planten en Fungi – HOC gedeelte 3
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Verhogen van nutriëntenbeschikbaarheid in de bodem door uitscheiden van wortel-exudaten ....................................................... 68
Stikstof gebruiksefficiëntie .................................................................................................................................................................... 68
HOC 6 – Fosforopname en gebruik.......................................................................................................................................................... 70
Fosfor is een essentieel element voor plantengroei............................................................................................................................ 70
Vormen en functies van fosfor in planten ............................................................................................................................................ 70
Fosfor-opname ..................................................................................................................................................................................... 71
Opname van kationen en anionen ....................................................................................................................................................... 71
Fosfor opname: fosfaat (Pi) .................................................................................................................................................................. 71
Hoe bereiken nutriënten de wortels ? .................................................................................................................................................. 72
Vorming van een nutriënten-depletiezone rondom de wortels ........................................................................................................... 72
Diffusie van H2PO4- is ook afhankelijk van bodemvochtigheid ........................................................................................................... 72
Aanpassingen van planten aan een lage nutriëntenbeschikbaarheid ................................................................................................ 72
Strategieën van planten voor het verkrijgen van nutriënten ............................................................................................................... 73
Invloed van wortelmorfologie op nutriëntenopname ........................................................................................................................... 74
Invloed van exudaten op nutriëntenbeschikbaarheid .......................................................................................................................... 75
Mycorrhiza ............................................................................................................................................................................................ 77
Cluster- en dauciform-wortels .............................................................................................................................................................. 80
Fylogenie van planten met cluster- of dauciform-wortels.................................................................................................................... 81
Carnivore planten = verkrijgen van nutriënten door het vangen van dieren ...................................................................................... 81
Reactie van planten op een lage fosforbeschikbaarheid .................................................................................................................... 82
Fosfor-gebruiksefficiëntie ..................................................................................................................................................................... 82
Stikstof-gebruiksefficiëntie.................................................................................................................................................................... 83
HOC 7 – Groei, ontwikkeling en strategieën van planten ........................................................................................................................ 84
Plantengroei en ontwikkeling ............................................................................................................................................................... 84
Relaties tussen nutriëntenaanbod, groei en concentraties in plantenmateriaal................................................................................. 89
Groei-limitatie ........................................................................................................................................................................................ 89
Relatieve groeisnelheid (RGR) ............................................................................................................................................................ 90
Relatieve groeisnelheid (RGR) vanuit een nutriëntenperspectief ....................................................................................................... 94
Leaf economics spectrum .................................................................................................................................................................... 95
Global spectrum of plant form and function ......................................................................................................................................... 95
Root economics space ......................................................................................................................................................................... 95
Plantengroei in relatie tot C:N:P stoichiometrie ................................................................................................................................... 96
Groei, biomassa-allocatie en C:N:P stoichiometrie van planten ......................................................................................................... 98
HOC 8 – Reacties van planten op licht en andere signalen .................................................................................................................... 99
Algemeen mechanisme voor plantenreactie op signalen ................................................................................................................... 99
Reacties van planten op lichtsignalen ............................................................................................................................................... 100
Reacties van planten op andere signalen ......................................................................................................................................... 111
Reacties van planten op herbivoren .................................................................................................................................................. 112
Planten en Fungi – HOC gedeelte 4
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Reacties van planten op pathogenen ................................................................................................................................................ 113
Plantenhormonen ............................................................................................................................................................................... 113
HOC 9 – Reproductie van planten en plant-bestuiver interacties ......................................................................................................... 117
Sexuele en a-sexuele voortplanting ................................................................................................................................................... 117
Waarom hebben planten bloemen? ................................................................................................................................................... 117
Bryofyten ............................................................................................................................................................................................. 118
Zaadplanten ........................................................................................................................................................................................ 118
Gymnospermen – Pinus ..................................................................................................................................................................... 119
Gymnospermen (naaktzadigen) ......................................................................................................................................................... 120
Angiospermen ..................................................................................................................................................................................... 120
Angiospermen: levenscyclus .............................................................................................................................................................. 121
Angiospermen: bloemen .................................................................................................................................................................... 121
Angiospermen: dubbele bevruchting ................................................................................................................................................. 123
Mechanismen tegen zelfbevruchting ................................................................................................................................................. 123
Angiosperm: plant-bestuiver interacties............................................................................................................................................. 124
Angiosperm: vructen en zaden .......................................................................................................................................................... 129
Plant-bestuiver interacties staan onder druk ..................................................................................................................................... 131
HOC 10 – Evolutie en fyologenie van fungi ........................................................................................................................................... 131
Algemeen ............................................................................................................................................................................................ 131
Cryptomyceten en Microsporidia ....................................................................................................................................................... 132
Chytriden ............................................................................................................................................................................................. 133
Blastocladiomycota ............................................................................................................................................................................. 133
Zoopagomyceten ................................................................................................................................................................................ 134
Mucoromyceten .................................................................................................................................................................................. 134
Ascomyceten ...................................................................................................................................................................................... 135
Basiodiomyceten ................................................................................................................................................................................ 136
De naam: paddenstoel ....................................................................................................................................................................... 138
Evolutie van fungi: parallelle evolutie ................................................................................................................................................. 138
Evolutie van plant-mycorrhiza symbiose ........................................................................................................................................... 140
HOC 11 – Functioneren en ecologie van fungi ...................................................................................................................................... 143
Functioneren van fungi ....................................................................................................................................................................... 143
Fungi: groei van hyfen en mycelium .................................................................................................................................................. 144
Saprofyte fungi .................................................................................................................................................................................... 144
Mycorrhiza .......................................................................................................................................................................................... 145
Korstmossen (lichenen) ...................................................................................................................................................................... 153
Endofyten ............................................................................................................................................................................................ 155
Fungi: mieren/termieten symbiose ..................................................................................................................................................... 155
Parasitaire fungi/nematofage fungi .................................................................................................................................................... 155
Planten en Fungi – HOC gedeelte 5
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
“Waar niets groeit” .............................................................................................................................................................................. 156
HOC 12 – Interacties tussen planten...................................................................................................................................................... 156
Interacties tussen soorten .................................................................................................................................................................. 156
Mutualisme.......................................................................................................................................................................................... 157
Competitie ........................................................................................................................................................................................... 157
Facilitatie ............................................................................................................................................................................................. 162
Commensalisme ................................................................................................................................................................................. 163
Allelopathie ......................................................................................................................................................................................... 163
Parasitaire planten .............................................................................................................................................................................. 163
Carnivore planten ............................................................................................................................................................................... 164
Eigenschappen van bedreigde en invasieve soorten........................................................................................................................ 164
HOC 13 – De rol van planten en fungi in ecosystemen ......................................................................................................................... 168
De rollen van planten en fungi in ecosystemen................................................................................................................................. 168
Planten – primaire productie .............................................................................................................................................................. 168
Reacties van planten op herbivoren .................................................................................................................................................. 171
Plant-herbivoor interacties.................................................................................................................................................................. 171
Planten – basis van voedselweb ........................................................................................................................................................ 172
Fungi – decompositie ......................................................................................................................................................................... 173
Symbiotische fungi – mycorhiza, korstmossen,… ............................................................................................................................. 174
Pathogene fungi.................................................................................................................................................................................. 175
Afkortingen
Afkorting Betekenis
a.h.v aan de hand van
afh. afhankelijk
AZ aminozuren
m. met
Planten en Fungi – HOC gedeelte 6
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
m.b.t met betrekking tot
m.u.v met uitzondering van
mem. membraan
mut. mutualisme, mutualistische
mya Million years ago = miljoenen jaren geleden
NZ nucleïnezuren
o.b.v op basis van
onafh. onafhankelijk
rel. relatief
t.o.v ten opzichte van
tss tussen
v. van
vd van de
vr. voor
vss verschillende
wss waarschijnlijk
i.r.t in relatie tot
a.g.v als gevolg van
i.v.t in vergelijking tot
Resp respectievelijk
m.n met name
a.b.v Aan de basis van
Planten in deze samenvatting zijn een algemeen synonym van “landplanten”!
Planten en Fungi – HOC gedeelte 7
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
HOC 1 – Introductie Planten en Fungi
Het functioneren van een plant
Een plant heeft verschillende functies:
Numme Functie
r
1 Licht onderscheppen voor fotosynthese
2 Zich beschermen tegen overmatige straling
3 Communiceren met naburige planten
Bv: waarschuwingssignalen
4 Herbivoren en pathogenen ontmoedigen
5 Koolstof assimileren en biochemische verbindingen synthetiseren
6 Nieuwe bladeren maken en hun anatomie verfijnen
7 Chemische stoffen en informatie transporteren
Bv: hormonen transporteren (abscicinezuur bij droogte = stomata zullen sluiten)
8 Ruimte innemen en/of zoeken naar voedselrijke patches
9 Koolhydraten en minerale voedingsstoffen opslaan en recyclen
Rhizomen = ondergrondse uitlopers = ondergrondse stengel
Zorgt voor de verplaatsing van de plant en opslag van voedingsstoffen
10 Voedingsstoffen en water opnemen
11 Stuifmeel aantrekken en verspreiden
12 Zaden verspreiden
13 Terugtrekken en herverdelen van voedingsstoffen tijdens blad veroudering
14 Beïnvloeden van bodemprocessen en voedingsstoffen door strooiselproductie rhizodepositie
15 Communiceren met wortels van andere planten
Kunnen eigen wortels herkennen
Exsudaten = wondvocht = vloeistof die vanuit het vaatstelsel van de plant lekt
Kan een functie hebben om schadelijke insecten of concurrerende planten te verjagen
Planten en Fungi – HOC gedeelte 8
, Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Planten hebben ongeveer 17 – 20 elementen nodig voor hun groei en hun levenscycli:
1 2 3
CO2 45% Bestanddeel v. organische verbinding
CO2 45% Bestanddeel v. organische verbinding
H2O 6% Bestanddeel v. organische verbinding
NO3-, NH4+ 1,5% Bestanddeel v. NZ, eiwitten, hormonen, chlorofyl & co-enzymen
K+ 1,0% Cofactor in eiwitsynthese, waterhuishouding en werking van stomata
Ca2+ 0,5% Stabiliteit v. celwanden, behoud v. mem.structuren & doorlaatbaarheid *
Mg2+ 0,2% Bestanddeel van chlorofyl, cofactor & activator v. enzymen
H2PO4-, 0,2% Bestanddeel v. NZ, fosfolipiden, ATP & verschillende co-enzymen
HPO42-
SO42- 0,1% Bestanddeel v. eiwitten, co-enzymen
Cl- 0,01% Watersplitsende stap v. fotosynthese, waterbalans
Fe , Fe2+
3+
0,01% Component v. cytochromen, cofactor van enzymen, fotosynthese
Mn2+ 0,005% Vorming v. AZ, activering v. enzymen, watersplitsende stap v.
fotosynthese
H2BO3- 0,002% Cofactor in chlorofylsynthese, koolhydraattransport, NZsynthese, celwand
Zn2+ 0,002% Actief bij vorming v. chlorofyl, cofactor van enzymen, DNA-transcriptie
Cu+, Cu2+ 0,001% Bestanddeel v. redox en lignine-biosynthetische enzymen
Ni2+ 0,001% Cofactor vr. enzymwerking in het stikstofmetabolisme
MoO42- 0,0001% Mut. relatie m. stikstofbindende bacteriën, cofactor in nitraatreductie
* + Activerende enzymen, reguleert celrespons op prikkels
1 Voorkomende opgenomen formule 3 Belangrijkste functie
2 % massa in droog weefsel Vet Element in formule staat vetgedrukt
Planten en Fungi – HOC gedeelte 9
PLANTEN EN
FUNGI
Fie Thijs
2Ba Biologie
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Planten en fungi: HOC gedeelte
Table of Contents
Afkortingen .................................................................................................................................................................................................. 6
HOC 1 – Introductie Planten en Fungi ....................................................................................................................................................... 8
Het functioneren van een plant .............................................................................................................................................................. 8
Wet van Liebig ...................................................................................................................................................................................... 10
Belangrijkste bouwstenen voor planten: SPONCH ............................................................................................................................. 10
Functioneren en ecologie van fungi ..................................................................................................................................................... 11
De rollen van planten en fungi in ecosystemen................................................................................................................................... 12
HOC 2 – Evolutie en fylogenie van planten ............................................................................................................................................. 13
Evolutie van planten ............................................................................................................................................................................. 13
Eigenschappen die planten meekregen van groenwieren .................................................................................................................. 13
Aanpassingen van planten aan leven op het land .............................................................................................................................. 14
Alternerende multicellulaire generaties................................................................................................................................................ 15
Aanpassingen om water en voedingsstoffen uit de grond te halen en te transporteren .................................................................... 16
Evolutie van plant-mycorrhiza symbiose ............................................................................................................................................. 17
Levermossen, mossen, hauwmossen ................................................................................................................................................. 17
Zaadloze vaatplanten ........................................................................................................................................................................... 17
Fylogenie van vaatplanten ................................................................................................................................................................... 21
Zaadplanten .......................................................................................................................................................................................... 21
Progymnospermen ............................................................................................................................................................................... 22
Gymnospermen (naaktzadigen) ........................................................................................................................................................... 23
Angiospermen ....................................................................................................................................................................................... 24
Evolutie van C4 en CAM planten ......................................................................................................................................................... 25
Evolutie van symbiotische stikstoffixatie .............................................................................................................................................. 25
In een notendop... ................................................................................................................................................................................. 26
HOC 3 – Fotosynthese en koolstofassimilatie ......................................................................................................................................... 27
Fotosynthese en koolstofassimiliatie ................................................................................................................................................... 27
Excitatie van een geïsoleerd chlorofylmolecuul .................................................................................................................................. 28
Excitatie van chlorofylmoleculen en andere pigmenten in chloroplasten ........................................................................................... 29
Fotosystemen I en II zijn aan elkaar gekoppeld .................................................................................................................................. 29
Eiwitstructuur van Fotosysteem II (PS II) ............................................................................................................................................ 30
Structuur van ATP synthase ................................................................................................................................................................ 30
Fotosystemen I en II en ATP synthase ................................................................................................................................................ 30
PS I kan ook zonder PS II plaatsvinden - Cylic Electron Flow (CEF) ................................................................................................. 31
Planten en Fungi – HOC gedeelte 1
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Calvin cyclus ......................................................................................................................................................................................... 31
Calvin cyclus: C3-assimilatie ................................................................................................................................................................ 32
Aanpassingen aan zon en schaduw .................................................................................................................................................... 34
C-assimilatie in relatie tot lichtintensiteit (licht response curve).......................................................................................................... 35
Fotosynthese en C-assimilatie (A) zijn sterk gerelateerd aan de beschikbaarheid van water .......................................................... 35
Carboxylase en oxidase activiteit van Rubisco ................................................................................................................................... 36
C4-planten ............................................................................................................................................................................................ 37
C4-fotosynthese kan binnen één cel plaatsvinden .............................................................................................................................. 37
Netto C-assimilatie (An) van C3 en C4-planten i.r.t intercellulair CO 2 (Ci) en O2 concentratie ......................................................... 37
C-assimilatie van C4- en C3-planten in relatie tot lichtintensiteit en temperatuur ............................................................................. 38
C3 en C4 planten in relatie to temperatuur.......................................................................................................................................... 38
Het voorkomen van C3 en C4 planten in relatie tot temperatuur ....................................................................................................... 38
CAM-planten ......................................................................................................................................................................................... 39
Evolutie van C4 en CAM planten ......................................................................................................................................................... 41
Fractioneren van C-isotopen in planten ............................................................................................................................................... 41
Stomatale geleidbaarheid van een C3 en een C4-plant ..................................................................................................................... 41
HOC 4 – Plant-water relaties .................................................................................................................................................................... 42
Structuur van het water molecuul ........................................................................................................................................................ 42
Twee strategieën van watergrebruik in planten................................................................................................................................... 42
Homoiohydrische planten ..................................................................................................................................................................... 43
Water transport wordt aangestuurd door verschillen in waterpotentiaal (Ψ of Ψw) ........................................................................... 43
Water relaties in plantencellen ............................................................................................................................................................. 44
Watertransport ...................................................................................................................................................................................... 44
Waterpotentiaal van grond ................................................................................................................................................................... 45
Drempelwaardes om bodem waterbeschikbaarheid voor planten te karakteriseren ......................................................................... 45
Plant beschikbaar water in relatie tot regenval in verschillende bodems ........................................................................................... 45
Wateropname door de wortels ............................................................................................................................................................. 46
Aquaporinen - waterkanaaltjes voor bulkwaterstroom door celmembranen ...................................................................................... 46
Plantensoorten variëren in worteldiepte .............................................................................................................................................. 46
Het gebruik van isotopen voor studie van wateropname door planten .............................................................................................. 47
Water kan ook worden ‘omhoog geduwd’ (Guttatie) ........................................................................................................................... 47
Twee soorten ‘waterleidingen’ in het xyleem ....................................................................................................................................... 47
Van een ‘buizenmodel’ tot het xyleem netwerk ................................................................................................................................... 47
Xyleem geleidbaarheid: de Hagen-Poiseuille vergelijking .................................................................................................................. 48
Xyleem geleidbaarheid: verschillen tussen groepen van plantensoorten .......................................................................................... 48
Taps toelopende vaten in de richting van het watertransport ............................................................................................................. 48
Cavitatie ................................................................................................................................................................................................ 48
Kwetsbaarheid van plantensoorten voor embolie ............................................................................................................................... 48
Planten en Fungi – HOC gedeelte 2
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
De belangrijkste drijvende kracht voor water transport door planten ................................................................................................. 49
Water transport in bladeren van xyleem naar floëem draagt ook bij aan een lage Ψ ....................................................................... 49
Transport in het floëem ........................................................................................................................................................................ 49
Diffusiegradient van waterdamp in een blad ....................................................................................................................................... 50
Evapotranspiratie hangt sterk af van stomatale geleidbaarheid ......................................................................................................... 51
Stomata reguleren verdamping en watertransport .............................................................................................................................. 51
Stomata ................................................................................................................................................................................................. 51
Stomata sluiting in reactie op ABA....................................................................................................................................................... 52
Stomatale geleidbaarheid in relatie tot milieu-omstandigheden ......................................................................................................... 52
Stomatale geleidbaarheid van een C3 en een C4-plant ..................................................................................................................... 52
CO2 assimilatie, transpiratie en stomatale geleidbaarheid van C3- , een C4- en CAM-plant............................................................ 53
Gasuitwisselingscurve van een CAM-plant ......................................................................................................................................... 53
Efficiëntie van watergebuik voor C3-, C4- en CAM-planten ............................................................................................................... 53
Reactie van planten op droogte ........................................................................................................................................................... 55
Reactie van planten op zout-stress...................................................................................................................................................... 55
Verschillende niveaus van het reguleren van de waterbalans van planten ....................................................................................... 56
HOC 5 – Stikstofopname en gebruik ........................................................................................................................................................ 57
Stikstof is een essentieel element voor plantengroei .......................................................................................................................... 57
Stikstof-opname .................................................................................................................................................................................... 57
Opname van kationen en anionen ....................................................................................................................................................... 57
Hoe bereiken nutriënten de wortels? ................................................................................................................................................... 59
Vorming van een nutriënten depletiezone rondom de wortels............................................................................................................ 59
Stikstof (N) opname .............................................................................................................................................................................. 60
Stikstof opname: nitraat ........................................................................................................................................................................ 60
Stikstof assimilatie: nitraat .................................................................................................................................................................... 61
Stikstof opname: ammonium ................................................................................................................................................................ 61
Stikstof assimilatie: ammonium ............................................................................................................................................................ 61
Stikstof opname: aminozuren............................................................................................................................................................... 62
Stikstof assimilatie: aminozuren ........................................................................................................................................................... 62
Stikstof opname en assimilatie: overzicht ............................................................................................................................................ 62
Kosten (C) voor stikstofopname en assimilatie ................................................................................................................................... 62
Wortelgroei onder invloed van nutriëntenrijke patches in de bodem .................................................................................................. 63
Invloed van nitraat en ammoniumopname op de zuurgraad van de rhizosfeer (wortelzone)............................................................ 63
Symbiotische N2 fixatie ......................................................................................................................................................................... 63
Evolutie van symbiotische stikstoffixatie .............................................................................................................................................. 67
Vrij-levende N2 fixatie ........................................................................................................................................................................... 67
Relaties tussen nutriënten aanbod, groei en concentraties in plantenmateriaal................................................................................ 67
Aanpassingen van planten aan een lage nutriëntenbeschikbaarheid ................................................................................................ 67
Planten en Fungi – HOC gedeelte 3
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Verhogen van nutriëntenbeschikbaarheid in de bodem door uitscheiden van wortel-exudaten ....................................................... 68
Stikstof gebruiksefficiëntie .................................................................................................................................................................... 68
HOC 6 – Fosforopname en gebruik.......................................................................................................................................................... 70
Fosfor is een essentieel element voor plantengroei............................................................................................................................ 70
Vormen en functies van fosfor in planten ............................................................................................................................................ 70
Fosfor-opname ..................................................................................................................................................................................... 71
Opname van kationen en anionen ....................................................................................................................................................... 71
Fosfor opname: fosfaat (Pi) .................................................................................................................................................................. 71
Hoe bereiken nutriënten de wortels ? .................................................................................................................................................. 72
Vorming van een nutriënten-depletiezone rondom de wortels ........................................................................................................... 72
Diffusie van H2PO4- is ook afhankelijk van bodemvochtigheid ........................................................................................................... 72
Aanpassingen van planten aan een lage nutriëntenbeschikbaarheid ................................................................................................ 72
Strategieën van planten voor het verkrijgen van nutriënten ............................................................................................................... 73
Invloed van wortelmorfologie op nutriëntenopname ........................................................................................................................... 74
Invloed van exudaten op nutriëntenbeschikbaarheid .......................................................................................................................... 75
Mycorrhiza ............................................................................................................................................................................................ 77
Cluster- en dauciform-wortels .............................................................................................................................................................. 80
Fylogenie van planten met cluster- of dauciform-wortels.................................................................................................................... 81
Carnivore planten = verkrijgen van nutriënten door het vangen van dieren ...................................................................................... 81
Reactie van planten op een lage fosforbeschikbaarheid .................................................................................................................... 82
Fosfor-gebruiksefficiëntie ..................................................................................................................................................................... 82
Stikstof-gebruiksefficiëntie.................................................................................................................................................................... 83
HOC 7 – Groei, ontwikkeling en strategieën van planten ........................................................................................................................ 84
Plantengroei en ontwikkeling ............................................................................................................................................................... 84
Relaties tussen nutriëntenaanbod, groei en concentraties in plantenmateriaal................................................................................. 89
Groei-limitatie ........................................................................................................................................................................................ 89
Relatieve groeisnelheid (RGR) ............................................................................................................................................................ 90
Relatieve groeisnelheid (RGR) vanuit een nutriëntenperspectief ....................................................................................................... 94
Leaf economics spectrum .................................................................................................................................................................... 95
Global spectrum of plant form and function ......................................................................................................................................... 95
Root economics space ......................................................................................................................................................................... 95
Plantengroei in relatie tot C:N:P stoichiometrie ................................................................................................................................... 96
Groei, biomassa-allocatie en C:N:P stoichiometrie van planten ......................................................................................................... 98
HOC 8 – Reacties van planten op licht en andere signalen .................................................................................................................... 99
Algemeen mechanisme voor plantenreactie op signalen ................................................................................................................... 99
Reacties van planten op lichtsignalen ............................................................................................................................................... 100
Reacties van planten op andere signalen ......................................................................................................................................... 111
Reacties van planten op herbivoren .................................................................................................................................................. 112
Planten en Fungi – HOC gedeelte 4
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Reacties van planten op pathogenen ................................................................................................................................................ 113
Plantenhormonen ............................................................................................................................................................................... 113
HOC 9 – Reproductie van planten en plant-bestuiver interacties ......................................................................................................... 117
Sexuele en a-sexuele voortplanting ................................................................................................................................................... 117
Waarom hebben planten bloemen? ................................................................................................................................................... 117
Bryofyten ............................................................................................................................................................................................. 118
Zaadplanten ........................................................................................................................................................................................ 118
Gymnospermen – Pinus ..................................................................................................................................................................... 119
Gymnospermen (naaktzadigen) ......................................................................................................................................................... 120
Angiospermen ..................................................................................................................................................................................... 120
Angiospermen: levenscyclus .............................................................................................................................................................. 121
Angiospermen: bloemen .................................................................................................................................................................... 121
Angiospermen: dubbele bevruchting ................................................................................................................................................. 123
Mechanismen tegen zelfbevruchting ................................................................................................................................................. 123
Angiosperm: plant-bestuiver interacties............................................................................................................................................. 124
Angiosperm: vructen en zaden .......................................................................................................................................................... 129
Plant-bestuiver interacties staan onder druk ..................................................................................................................................... 131
HOC 10 – Evolutie en fyologenie van fungi ........................................................................................................................................... 131
Algemeen ............................................................................................................................................................................................ 131
Cryptomyceten en Microsporidia ....................................................................................................................................................... 132
Chytriden ............................................................................................................................................................................................. 133
Blastocladiomycota ............................................................................................................................................................................. 133
Zoopagomyceten ................................................................................................................................................................................ 134
Mucoromyceten .................................................................................................................................................................................. 134
Ascomyceten ...................................................................................................................................................................................... 135
Basiodiomyceten ................................................................................................................................................................................ 136
De naam: paddenstoel ....................................................................................................................................................................... 138
Evolutie van fungi: parallelle evolutie ................................................................................................................................................. 138
Evolutie van plant-mycorrhiza symbiose ........................................................................................................................................... 140
HOC 11 – Functioneren en ecologie van fungi ...................................................................................................................................... 143
Functioneren van fungi ....................................................................................................................................................................... 143
Fungi: groei van hyfen en mycelium .................................................................................................................................................. 144
Saprofyte fungi .................................................................................................................................................................................... 144
Mycorrhiza .......................................................................................................................................................................................... 145
Korstmossen (lichenen) ...................................................................................................................................................................... 153
Endofyten ............................................................................................................................................................................................ 155
Fungi: mieren/termieten symbiose ..................................................................................................................................................... 155
Parasitaire fungi/nematofage fungi .................................................................................................................................................... 155
Planten en Fungi – HOC gedeelte 5
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
“Waar niets groeit” .............................................................................................................................................................................. 156
HOC 12 – Interacties tussen planten...................................................................................................................................................... 156
Interacties tussen soorten .................................................................................................................................................................. 156
Mutualisme.......................................................................................................................................................................................... 157
Competitie ........................................................................................................................................................................................... 157
Facilitatie ............................................................................................................................................................................................. 162
Commensalisme ................................................................................................................................................................................. 163
Allelopathie ......................................................................................................................................................................................... 163
Parasitaire planten .............................................................................................................................................................................. 163
Carnivore planten ............................................................................................................................................................................... 164
Eigenschappen van bedreigde en invasieve soorten........................................................................................................................ 164
HOC 13 – De rol van planten en fungi in ecosystemen ......................................................................................................................... 168
De rollen van planten en fungi in ecosystemen................................................................................................................................. 168
Planten – primaire productie .............................................................................................................................................................. 168
Reacties van planten op herbivoren .................................................................................................................................................. 171
Plant-herbivoor interacties.................................................................................................................................................................. 171
Planten – basis van voedselweb ........................................................................................................................................................ 172
Fungi – decompositie ......................................................................................................................................................................... 173
Symbiotische fungi – mycorhiza, korstmossen,… ............................................................................................................................. 174
Pathogene fungi.................................................................................................................................................................................. 175
Afkortingen
Afkorting Betekenis
a.h.v aan de hand van
afh. afhankelijk
AZ aminozuren
m. met
Planten en Fungi – HOC gedeelte 6
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
m.b.t met betrekking tot
m.u.v met uitzondering van
mem. membraan
mut. mutualisme, mutualistische
mya Million years ago = miljoenen jaren geleden
NZ nucleïnezuren
o.b.v op basis van
onafh. onafhankelijk
rel. relatief
t.o.v ten opzichte van
tss tussen
v. van
vd van de
vr. voor
vss verschillende
wss waarschijnlijk
i.r.t in relatie tot
a.g.v als gevolg van
i.v.t in vergelijking tot
Resp respectievelijk
m.n met name
a.b.v Aan de basis van
Planten in deze samenvatting zijn een algemeen synonym van “landplanten”!
Planten en Fungi – HOC gedeelte 7
,Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
HOC 1 – Introductie Planten en Fungi
Het functioneren van een plant
Een plant heeft verschillende functies:
Numme Functie
r
1 Licht onderscheppen voor fotosynthese
2 Zich beschermen tegen overmatige straling
3 Communiceren met naburige planten
Bv: waarschuwingssignalen
4 Herbivoren en pathogenen ontmoedigen
5 Koolstof assimileren en biochemische verbindingen synthetiseren
6 Nieuwe bladeren maken en hun anatomie verfijnen
7 Chemische stoffen en informatie transporteren
Bv: hormonen transporteren (abscicinezuur bij droogte = stomata zullen sluiten)
8 Ruimte innemen en/of zoeken naar voedselrijke patches
9 Koolhydraten en minerale voedingsstoffen opslaan en recyclen
Rhizomen = ondergrondse uitlopers = ondergrondse stengel
Zorgt voor de verplaatsing van de plant en opslag van voedingsstoffen
10 Voedingsstoffen en water opnemen
11 Stuifmeel aantrekken en verspreiden
12 Zaden verspreiden
13 Terugtrekken en herverdelen van voedingsstoffen tijdens blad veroudering
14 Beïnvloeden van bodemprocessen en voedingsstoffen door strooiselproductie rhizodepositie
15 Communiceren met wortels van andere planten
Kunnen eigen wortels herkennen
Exsudaten = wondvocht = vloeistof die vanuit het vaatstelsel van de plant lekt
Kan een functie hebben om schadelijke insecten of concurrerende planten te verjagen
Planten en Fungi – HOC gedeelte 8
, Fie Thijs 2de Bachelor Biologie 2024-2025
Planten hebben ongeveer 17 – 20 elementen nodig voor hun groei en hun levenscycli:
1 2 3
CO2 45% Bestanddeel v. organische verbinding
CO2 45% Bestanddeel v. organische verbinding
H2O 6% Bestanddeel v. organische verbinding
NO3-, NH4+ 1,5% Bestanddeel v. NZ, eiwitten, hormonen, chlorofyl & co-enzymen
K+ 1,0% Cofactor in eiwitsynthese, waterhuishouding en werking van stomata
Ca2+ 0,5% Stabiliteit v. celwanden, behoud v. mem.structuren & doorlaatbaarheid *
Mg2+ 0,2% Bestanddeel van chlorofyl, cofactor & activator v. enzymen
H2PO4-, 0,2% Bestanddeel v. NZ, fosfolipiden, ATP & verschillende co-enzymen
HPO42-
SO42- 0,1% Bestanddeel v. eiwitten, co-enzymen
Cl- 0,01% Watersplitsende stap v. fotosynthese, waterbalans
Fe , Fe2+
3+
0,01% Component v. cytochromen, cofactor van enzymen, fotosynthese
Mn2+ 0,005% Vorming v. AZ, activering v. enzymen, watersplitsende stap v.
fotosynthese
H2BO3- 0,002% Cofactor in chlorofylsynthese, koolhydraattransport, NZsynthese, celwand
Zn2+ 0,002% Actief bij vorming v. chlorofyl, cofactor van enzymen, DNA-transcriptie
Cu+, Cu2+ 0,001% Bestanddeel v. redox en lignine-biosynthetische enzymen
Ni2+ 0,001% Cofactor vr. enzymwerking in het stikstofmetabolisme
MoO42- 0,0001% Mut. relatie m. stikstofbindende bacteriën, cofactor in nitraatreductie
* + Activerende enzymen, reguleert celrespons op prikkels
1 Voorkomende opgenomen formule 3 Belangrijkste functie
2 % massa in droog weefsel Vet Element in formule staat vetgedrukt
Planten en Fungi – HOC gedeelte 9
