H20 Planten
20.1 Veredelen
Het kweken van nieuwe rozenrassen gebeurt door klassiek veredelen, met
geslachtelijke voortplanting. Stuifmeel uit de meeldraden komt op de stempel
(bestuiving), mede door wind en insecten. Dan komen mannelijke
voortplantingskernen via stuifmeelbuizen naar het vruchtbeginsel in de
bloembodem, daar versmelten ze met eicellen in de zaadbeginsels (bevruchting).
Bij veredeling knipt de veredelaar bloemblaadjes en meeldraden weg, brengt met
een penseel stuifmeel van de vaderplant op de stempel van de stampers van de
moederplant. Daarna groeit uit het vruchtbeginsel een rozenbotten, met kleine
vruchtjes met elk één zaad. Daaruit groeien nieuwe rozenplanten. Deze
geslachtelijke voortplanting levert door recombinatie en crossing-over
genetische variatie op bij de nakomelingen, waardoor soms kenmerken kunnen
verdwijnen. De genenpool verandert niet in wilde rozenpopulaties.
Bij ongeslachtelijke voortplanting vermeerdert een gewenst ras, door te
klonen. Bij rozen groeien uit ogen (oculi, een soort knoppen) nieuwe takken
groeien als ze zijn geënt op een onderstam. Dat groeit uit tot een plant, met de
sterke wortels van een wilde roos.
De grauwe schimmel zorgt voor schade onder planten. Schimmels groeien uit
sporen: haploïde cellen. Sporen zweven door de lucht, en komen op een blad
terecht waar hij met haploïde cellen de plant in groeit. Het vormt een netwerk
van schimmeldraden (mycelium) door de hele plant. De plant verrot, en nieuwe
sporen verspreiden zich.
Sommige planten hebben resistentiegenen tegen grauwe schimmel in het DNA.
Onderzoekers zoeken in het DNA een herkenningspunt (marker), en zoeken welke
andere planten de marker hebben (selectie). Bij genetische modificatie worden
resistentiegenen ingebouwd. Deze gmo-planten zijn transgene planten, planten
met ingebouwd DNA van dezelfde soort zijn cisgene planten.
Genetische modificatie: een laborant isoleert het DNA uit een donororganisme,
en injecteert dat in plasmiden (kleine stukken DNA) van een bacterie
(Agrobacterium), de vector. Die plasmide wordt in een andere Agrobacterium
geplaatst, die deelt tot een kloon. Die wordt in een kweek gezet met losse
plantencellen, waar de bacterie naar binnen dringt. Enzymen bouwen het gen in
in het DNA. Het gen is gekoppeld aan een markergen (resistentie tegen
antibioticum). Hij voegt antibioticum toe, alle planten die dood gaan hebben niet
het markergen. De overgebleven cellen groeien tot een geheel nieuwe plant,
door de juiste groeistoffen.
Bijna alle wilde rozen zijn polyploïd: ze hebben meerdere sets chromosomen. De
meeste zijn tetraploïd (4x7). Daarbij is de genetische variatie groter, omdat de
chromosomen tijdens meiose verschillende paren kunnen vormen en delen
uitwisselen door crossing-over, waardoor het aantal recombinaties toeneemt.
, 20.2 Opname en transport van water
Planten nemen water op via wortelharen, uitstulpingen van epidermiscellen die
het worteloppervlak vergroten. Het water gaat dan naar de centrale cilinder, via:
- De apoplast-route: langs celwanden;
- De symplast-route: door celmembranen en grondplasma.
De centrale cilinder is omringd door endodermiscellen met een laagje kurk
(suberine, bandjes van Caspari) die de endodermis waterdicht maken. Daar gaat
water via de symplast-route. In de centrale cilinder gaat water naar de
houtvaten, speciale transportbuisjes.
Het zuurstofgehalte en temperatuur van de bodem hebben invloed op de zout-
en wateropname, door actieve processen in de endodermiscellen. In de
celmembranen vindt selectie van zouten plaats, die transporteren tegen het
concentratieverschil in (actief transport). In de centrale cilinder stijgt de
zoutconcentratie en water volgt door osmose, waardoor worteldruk ontstaat. Bij
hoge bodemtemperatuur perst de worteldruk waterdruppels uit de bladeren.
Houtvaten bestaan uit lange cellen met celwanden die versterkt zijn met ring-,
spiraal- of netvaten van houtstof. Ze vervoeren water en opgeloste stoffen via de
anorganische sapstroom van de wortels naar boven. Watermoleculen (polair)
trekken elkaar aan: cohesie, en moleculen in de wand trekken aan water:
adhesie, waardoor de watermoleculen in een sterkte waterdraad naar boven
gaan.
In hoge planten is de verdampingsstroom door verdamping in de bladeren de
trekkracht. De waterpotentiaal (ψ ) is de optelsom van alle krachten die invloed
hebben op de stroomrichting van het water: zwaartekracht, worteldruk, cohesie,
adhesie, verdamping en osmotische processen (water beweegt in richting van
hoogste concentratie opgeloste stoffen). Het water stroomt naar de plek met de
laagste ψ . Water met opgeloste stoffen heeft een negatief ψ . De ψ is het laagst in
de top van de plant.
Verdamping vindt plaats via huidmondjes: openingen met twee sluitcellen.
Dicht = geen verdamping (’s nachts en warm weer), open = wel verdamping,
neemt toe met temperatuur en windsterkte en remt af bij hoge luchtvochtigheid.
Door verdamping koelen bladeren af.
In het voorjaar nemen wortels extra water op waardoor er een extra hoge
worteldruk ontstaat.
20.3 Fotosynthese
Planten maken glucose tijdens fotosynthese: 6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2.
Lichtenergie wordt omgezet in chemische energie (glucose). Planten zijn
fotoautotroof: ze maken zelf organische verbindingen uit anorganische
verbindingen. Fotosynthese vindt plaats in bladgroenkorrels/chloroplasten. Die
kunnen zich in de cel verplaatsen, doordat myosine chemische energie uit ATP
omzet in kinetische energie, waardoor ze lang actinefilamenten verplaatsen.
Als die vastzitten aan organellen verplaatsen deze mee door het grondplasma:
plasmastroming.
Een chloroplast heeft een buiten- en binnenmembraan. Daarin ligt het stroma,
een stroperige vloeistof met opgeloste stoffen en het chloroplast DNA (cpDNA,
cirkelvormig chromosoom). In het stroma liggen thylakoïden (blaasjes),
opgestapeld in grana.
De membranen van de thylakoïden bevatten twee fotosystemen: I en II, met
beide een combinatie van verschillende fotopigmenten, die een antennecomplex
vormen. Fotosysteem II vangt fotonen op, waardoor elektronen in een
20.1 Veredelen
Het kweken van nieuwe rozenrassen gebeurt door klassiek veredelen, met
geslachtelijke voortplanting. Stuifmeel uit de meeldraden komt op de stempel
(bestuiving), mede door wind en insecten. Dan komen mannelijke
voortplantingskernen via stuifmeelbuizen naar het vruchtbeginsel in de
bloembodem, daar versmelten ze met eicellen in de zaadbeginsels (bevruchting).
Bij veredeling knipt de veredelaar bloemblaadjes en meeldraden weg, brengt met
een penseel stuifmeel van de vaderplant op de stempel van de stampers van de
moederplant. Daarna groeit uit het vruchtbeginsel een rozenbotten, met kleine
vruchtjes met elk één zaad. Daaruit groeien nieuwe rozenplanten. Deze
geslachtelijke voortplanting levert door recombinatie en crossing-over
genetische variatie op bij de nakomelingen, waardoor soms kenmerken kunnen
verdwijnen. De genenpool verandert niet in wilde rozenpopulaties.
Bij ongeslachtelijke voortplanting vermeerdert een gewenst ras, door te
klonen. Bij rozen groeien uit ogen (oculi, een soort knoppen) nieuwe takken
groeien als ze zijn geënt op een onderstam. Dat groeit uit tot een plant, met de
sterke wortels van een wilde roos.
De grauwe schimmel zorgt voor schade onder planten. Schimmels groeien uit
sporen: haploïde cellen. Sporen zweven door de lucht, en komen op een blad
terecht waar hij met haploïde cellen de plant in groeit. Het vormt een netwerk
van schimmeldraden (mycelium) door de hele plant. De plant verrot, en nieuwe
sporen verspreiden zich.
Sommige planten hebben resistentiegenen tegen grauwe schimmel in het DNA.
Onderzoekers zoeken in het DNA een herkenningspunt (marker), en zoeken welke
andere planten de marker hebben (selectie). Bij genetische modificatie worden
resistentiegenen ingebouwd. Deze gmo-planten zijn transgene planten, planten
met ingebouwd DNA van dezelfde soort zijn cisgene planten.
Genetische modificatie: een laborant isoleert het DNA uit een donororganisme,
en injecteert dat in plasmiden (kleine stukken DNA) van een bacterie
(Agrobacterium), de vector. Die plasmide wordt in een andere Agrobacterium
geplaatst, die deelt tot een kloon. Die wordt in een kweek gezet met losse
plantencellen, waar de bacterie naar binnen dringt. Enzymen bouwen het gen in
in het DNA. Het gen is gekoppeld aan een markergen (resistentie tegen
antibioticum). Hij voegt antibioticum toe, alle planten die dood gaan hebben niet
het markergen. De overgebleven cellen groeien tot een geheel nieuwe plant,
door de juiste groeistoffen.
Bijna alle wilde rozen zijn polyploïd: ze hebben meerdere sets chromosomen. De
meeste zijn tetraploïd (4x7). Daarbij is de genetische variatie groter, omdat de
chromosomen tijdens meiose verschillende paren kunnen vormen en delen
uitwisselen door crossing-over, waardoor het aantal recombinaties toeneemt.
, 20.2 Opname en transport van water
Planten nemen water op via wortelharen, uitstulpingen van epidermiscellen die
het worteloppervlak vergroten. Het water gaat dan naar de centrale cilinder, via:
- De apoplast-route: langs celwanden;
- De symplast-route: door celmembranen en grondplasma.
De centrale cilinder is omringd door endodermiscellen met een laagje kurk
(suberine, bandjes van Caspari) die de endodermis waterdicht maken. Daar gaat
water via de symplast-route. In de centrale cilinder gaat water naar de
houtvaten, speciale transportbuisjes.
Het zuurstofgehalte en temperatuur van de bodem hebben invloed op de zout-
en wateropname, door actieve processen in de endodermiscellen. In de
celmembranen vindt selectie van zouten plaats, die transporteren tegen het
concentratieverschil in (actief transport). In de centrale cilinder stijgt de
zoutconcentratie en water volgt door osmose, waardoor worteldruk ontstaat. Bij
hoge bodemtemperatuur perst de worteldruk waterdruppels uit de bladeren.
Houtvaten bestaan uit lange cellen met celwanden die versterkt zijn met ring-,
spiraal- of netvaten van houtstof. Ze vervoeren water en opgeloste stoffen via de
anorganische sapstroom van de wortels naar boven. Watermoleculen (polair)
trekken elkaar aan: cohesie, en moleculen in de wand trekken aan water:
adhesie, waardoor de watermoleculen in een sterkte waterdraad naar boven
gaan.
In hoge planten is de verdampingsstroom door verdamping in de bladeren de
trekkracht. De waterpotentiaal (ψ ) is de optelsom van alle krachten die invloed
hebben op de stroomrichting van het water: zwaartekracht, worteldruk, cohesie,
adhesie, verdamping en osmotische processen (water beweegt in richting van
hoogste concentratie opgeloste stoffen). Het water stroomt naar de plek met de
laagste ψ . Water met opgeloste stoffen heeft een negatief ψ . De ψ is het laagst in
de top van de plant.
Verdamping vindt plaats via huidmondjes: openingen met twee sluitcellen.
Dicht = geen verdamping (’s nachts en warm weer), open = wel verdamping,
neemt toe met temperatuur en windsterkte en remt af bij hoge luchtvochtigheid.
Door verdamping koelen bladeren af.
In het voorjaar nemen wortels extra water op waardoor er een extra hoge
worteldruk ontstaat.
20.3 Fotosynthese
Planten maken glucose tijdens fotosynthese: 6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2.
Lichtenergie wordt omgezet in chemische energie (glucose). Planten zijn
fotoautotroof: ze maken zelf organische verbindingen uit anorganische
verbindingen. Fotosynthese vindt plaats in bladgroenkorrels/chloroplasten. Die
kunnen zich in de cel verplaatsen, doordat myosine chemische energie uit ATP
omzet in kinetische energie, waardoor ze lang actinefilamenten verplaatsen.
Als die vastzitten aan organellen verplaatsen deze mee door het grondplasma:
plasmastroming.
Een chloroplast heeft een buiten- en binnenmembraan. Daarin ligt het stroma,
een stroperige vloeistof met opgeloste stoffen en het chloroplast DNA (cpDNA,
cirkelvormig chromosoom). In het stroma liggen thylakoïden (blaasjes),
opgestapeld in grana.
De membranen van de thylakoïden bevatten twee fotosystemen: I en II, met
beide een combinatie van verschillende fotopigmenten, die een antennecomplex
vormen. Fotosysteem II vangt fotonen op, waardoor elektronen in een
