Pflanzenbiologie: Fortpflanzung, Ernährung und Transport

Zusammenfassung

Der Text gibt einen Überblick über die Biologie der Pflanzen. Behandelt werden Nastien, der Generationswechsel von Moosen und Farnen, verschiedene Formen der Bestäubung sowie die Ernährung und der Transport von Stoffen bei Kormophyten. Außerdem werden Gasaustausch und Regulierung der Spaltöffnungen erklärt.

Kernpunkte

Nastien sind richtungsunabhängige, schnelle und reversible Bewegungen von Pflanzen, ausgelöst durch Reize wie Licht, Temperatur oder Kontakt.
Moose durchlaufen einen Generationswechsel mit dominantem Gametophyten und Sporophyt; die Befruchtung braucht Wasser.
Bei Farnen (Pteridophyten) entstehen nach der Meiose Sporen, die zu einem herzförmigen Vorkeim (Gametophyt) heranwachsen.
Bestäubung kann als Selbst- oder Kreuzbestäubung sowie durch Wind (Anemophilie) oder Tiere (Zoophilie) erfolgen.
Der Rohsaft wird im Xylem von den Wurzeln zu den Blättern transportiert, der organische Saft im Floem.
Der Aufstieg des Xylemsafts wird durch Transpiration, Kohäsion der Wassersäule und Wurzeldruck erklärt.
Der Gasaustausch erfolgt hauptsächlich über Spaltöffnungen, deren Öffnung durch den Turgordruck der Schließzellen gesteuert wird.

Stellen Sie sich auf die Probe

Nastien bei Pflanzen

Nastien sind Bewegungen von Pflanzen, die nicht durch die Richtung des Reizes bestimmt werden, sondern durch die Beschaffenheit der Organe. Diese Reaktionen sind schnell und reversibel und werden durch verschiedene Reize wie Licht, Temperatur oder Kontakt ausgelöst. Beispiele hierfür sind Fotonastien und Tigmonastien.

Fortpflanzung bei Moosen

Moose sind kernlose, gefäßlose Pflanzen, die für ihr Wachstum und ihre Vermehrung eine feuchte Umgebung benötigen. Der Lebenszyklus ist durch einen Generationswechsel geprägt:

Gametophyt: Die dominante, geschlechtliche Phase, die aus stammähnlichen Filoiden und Rhizoiden besteht.
Befruchtung: Männliche Gameten (Antheridien) und weibliche Eizellen (Archegonien) verschmelzen nur in Anwesenheit von Wasser.
Sporophyt: Die diploide Zygote entwickelt sich zu einem Embryo, der auf dem Gametophyten wächst. Er besteht aus einem Fuß und einer Kapsel, in der durch Meiose haploide Sporen gebildet werden.
Keimung: Nach der Freisetzung keimen die Sporen zu einem fadenförmigen Protonema, aus dem neue Gametophyten entstehen.

Fortpflanzung bei Pteridophyten (Farnen)

Pteridophyten sind Gefäßpflanzen mit Wurzeln, Stämmen und Blättern. Der haploide Sporophyt besitzt ein Rhizom und Wedel, an denen sich Sori (Sporangien-Gruppen) befinden. Nach der Meiose werden Sporen freigesetzt, die zu einem herzförmigen Gametophyten, dem Vorkeim, heranwachsen.

Bestäubungsprozesse

Die Bestäubung ist der Transfer von Pollenkörnern von den Pollensäcken zu den Stigmata. Man unterscheidet:

Selbstbestäubung: Innerhalb derselben Blüte oder Pflanze.
Kreuzbestäubung: Zwischen verschiedenen Pflanzen derselben Art.
Windbestäubung (Anemophilie): Erfordert große Mengen leichter Pollen, da keine Nektarproduktion nötig ist.
Tierbestäubung (Zoophilie): Insekten oder Vögel werden durch auffällige Blütenblätter und Nektar angelockt.

Ernährung bei Kormophyten

Kormophyten haben spezialisierte Strukturen zur Nährstoffaufnahme und zum Transport:

Wurzeln: Absorption von Wasser und Mineralsalzen (Rohsaft).
Xylem: Transport des Rohsafts von der Wurzel zu den Blättern.
Floem: Transport des organischen Safts (Photosyntheseprodukte) zu den Verbraucherzellen.

Transport des Xylemsafts

Der Aufstieg des Rohsafts erfolgt durch drei Phänomene:

Transpiration: Wasserverlust durch Spaltöffnungen erzeugt einen Sog.
Kohäsion: Wasserstoffbrückenbindungen halten die Wassersäule zusammen.
Wurzel-Druck: Osmotische Unterschiede zwischen Boden und Wurzelzelle fördern den Aufstieg.

Gasaustausch

Der Gasaustausch erfolgt hauptsächlich über Spaltöffnungen (Stomata). Deren Öffnungszustand wird durch den Turgordruck der Schließzellen reguliert, beeinflusst durch Licht, CO2-Konzentration, Hormone und Luftfeuchtigkeit. Weitere Strukturen sind Lentizellen (in der Rinde) und Wurzelhaare.

Häufige Fragen

Wie funktioniert der Transport des Xylemsafts in Pflanzen?

Der Aufstieg des Rohsafts beruht auf drei Phänomenen: Transpiration erzeugt einen Sog, Kohäsion durch Wasserstoffbrückenbindungen hält die Wassersäule zusammen, und Wurzeldruck durch osmotische Unterschiede fördert den Aufstieg.

Was ist der Unterschied zwischen Windbestäubung und Tierbestäubung?

Windbestäubung (Anemophilie) benötigt große Mengen leichter Pollen, da keine Nektarproduktion nötig ist. Tierbestäubung (Zoophilie) lockt Insekten oder Vögel durch auffällige Blütenblätter und Nektar an.

Wie werden die Spaltöffnungen reguliert?

Der Öffnungszustand der Spaltöffnungen wird durch den Turgordruck der Schließzellen reguliert. Einflüsse sind Licht, CO2-Konzentration, Hormone und Luftfeuchtigkeit.