Grundlagen der Biologie: Befruchtung, Pflanzenanatomie und Tierernährung

Typen der Befruchtung

Externe Befruchtung ohne Partner

Bei aquatischen Wirbellosen werden die Gameten freigesetzt und schwimmen im Wasser zusammen, wo die Befruchtung stattfindet.

Externe Befruchtung mit Partner

Bei mobilen aquatischen Arten legt das Weibchen die Eier (Ovula) ab, und das Männchen gibt sein Sperma darüber ab.

Interne Befruchtung mit Partner

Bei Säugetieren führt das Männchen die Spermien über die internen weiblichen Geschlechtsorgane ein.

Definitionen und Funktionen von Pflanzenteilen

Wurzel

Die Wurzel ist das Organ, das die Pflanze im Boden verankert. Sie absorbiert Wasser und gelöste Mineralsalze. Diese bilden den Rohsaft, der von der Wurzel zu den Blättern transportiert wird.

Spross (Stängel)

Der Spross ermöglicht die Verbindung und leitet Nährstoffe in der Pflanze. Er dient als Transportmittel und stützt die Pflanze, indem er sie vom Boden abhebt und Blüten sowie Früchte trägt.

Im Spross gibt es zwei Arten von Leitgewebe:

• Xylem: Besteht aus Holzgefäßen, die den Rohsaft transportieren.
• Phloem: Transportiert den verarbeiteten Saft (Assimilate).

Blatt

Das Blatt ist das Gewebe, in dem die Pflanze durch Fotosynthese Nährstoffe herstellt. Hier wird der Rohsaft zum verarbeiteten Saft umgewandelt, der dann in alle Teile der Pflanze gelangt. Das Blatt führt auch den Gasaustausch durch.

Stomata (Spaltöffnungen)

Die Stomata ermöglichen den Gasaustausch und regulieren die Menge des abgegebenen Wassers (Transpiration). Sie öffnen oder schließen sich je nach Umgebungsbedingungen (z. B. Feuchtigkeit).

Die größte Anzahl der Stomata befindet sich auf der Unterseite des Blattes, da dort weniger Transpiration stattfindet.

Blüte

Die Blüte ist eine Ansammlung modifizierter Blätter, deren Zweck es ist, die Gameten zu schützen und die Befruchtung zu erleichtern.

Teile einer Blüte:

• Blütenhülle (Perianth): Dient zum Schutz der fertilen Teile und zur Anlockung von Insekten.
• Androeceum (Staubblätter): Das männliche Fortpflanzungsorgan.
• Gynoeceum (Fruchtblätter): Das weibliche Fortpflanzungsorgan, gebildet aus einem oder mehreren Fruchtblättern (modifizierte Blätter, in denen sich die Samenanlagen/Ovula befinden).

Bestäubung

Die Bestäubung ist der Transport der Pollenkörner von den Staubbeuteln zu den Narben der Fruchtblätter.

Da die Mehrheit der Pflanzen Zwitter (hermaphroditisch) ist, gibt es zwei Arten der Bestäubung:

1. Direkte Bestäubung (Selbstbestäubung): Die Blüte bestäubt sich selbst (Autopolinisation).
2. Kreuzbestäubung: Pollen wird zwischen verschiedenen Blüten übertragen.

Systeme des Pollentransports:

• Anemophilie (Windbestäubung): Durch den Wind.
• Entomophilie (Insektenbestäubung): Durch Tiere oder Insekten (benötigt weniger Pollen).

Prozess der Tierernährung

Verdauung

Makromoleküle (wie Stärke, Proteine) aus der Nahrung müssen in einfache Moleküle fragmentiert werden, um die Zellmembranen der Zellen durchdringen zu können.

Atmung (Zellatmung)

Innerhalb der Zellen findet die Zellatmung statt. Ihr Ziel ist es, Energie aus den Nährstoffen zu gewinnen. Sie liefert O₂ und entfernt unnötiges CO₂.

Zirkulation (Transport)

Damit die Nährstoffe aus der Verdauung und der Sauerstoff (O₂) alle Zellen erreichen, muss ein internes Transportmedium existieren. Dies ist das Blut (bei Wirbeltieren) oder die Lymphe bzw. Hämolymphe (bei Wirbellosen).

Ausscheidung (Exkretion)

Entfernt die Abfallstoffe des Zellstoffwechsels. Die internen Körperflüssigkeiten transportieren diese Ausscheidungsstoffe.

Typen des Kreislaufsystems

Offener und geschlossener Kreislauf

• Offener Kreislauf: Die Gefäße enden offen, und die Flüssigkeit (Hämolymphe) hat direkten Kontakt mit den Zellen. Typisch für die meisten Wirbellosen.
• Geschlossener Kreislauf: Das Blut fließt in geschlossenen Gefäßen und kommt nicht direkt mit den Zellen in Kontakt. Typisch für Ringelwürmer und Wirbeltiere.

Einfacher und doppelter Kreislauf

• Einfacher Kreislauf: Das Blut passiert das Herz nur einmal pro vollständigem Körperkreislauf.
• Doppelter Kreislauf: Es existieren zwei getrennte Kreisläufe: einer, der das Herz mit der Lunge verbindet, und ein anderer, der das Herz mit dem Rest des Körpers verbindet.

Klassifikation der Metazoa (Vielzeller)

Wirbellose (Invertebrata)

• Haben keine Wirbelsäule.
• Besitzen oft ein Exoskelett.
• Beispiele: Insekten, Weichtiere.

Wirbeltiere (Vertebrata)

Tabelle der Wirbeltierklassen (Fortbewegung, Befruchtung, Thermoregulation):