Nennen Sie Unterschiede der Organisation von Blau- und Grünalgen.
Lösung
Die Blaualgen (Cyanobakterien) sind Prokaryoten, die Grünalgen (Chlorophyta und Streptophyta) sind Eukaryoten mit allen daraus resultierenden Unterschieden.
Definieren Sie die Begriffe Proto-, Thallo- und Kormophyt.
Lösung
Protophyt: einzellige Pflanze
Thallophyt: mehrzellige Pflanze, die einen Thallus besitzt, also einen Vegetationskörper, der nicht in Wurzel, Spross und Blatt gegliedert ist
Kormophyt: mehrzellige Pflanze, die einen Kormus besitzt, also einen Vegetationskörper, der in Wurzel, Spross und Blatt gegliedert ist
Nennen Sie einige Voraussetzungen für eine erfolgreiche Besiedlung von Landbiotopen durch Pflanzen.
Lösung
Entwicklung von Stützelementen, Verdunstungsschutz durch eine Cuticula, Spaltöffnungen zur Regulation des Wasserhaushalts
Diskutieren Sie die Bedeutung der Cyanobakterien für die Evolution des Lebens allgemein (a) und speziell der Pflanzen (b).
Lösung
a) Die Cyanobakterien haben die oxygene Photosynthese „erfunden“ und damit die anaerobe Uratmosphäre in eine sauerstoffhaltige Atmosphäre umgewandelt. Damit konnten die weniger effiziente Energiegewinnung durch Gärung durch die effizientere Energiegewinnung durch Sauerstoffatmung ersetzt und auch die Evolution vielzelliger Organismen erleichtert werden. Zudem bildet sich in den oberen Atmosphärenschichten aus Sauerstoff Ozon, das als Schutz gegen UV-Strahlung dient und damit den Landgang der Organismen erleichterte.
b) Einzellige Cyanobakterien sind wahrscheinlich eine Endosymbiose mit eukaryotischen Einzellern eingegangen und haben sich im Laufe der Zeit in diesen zu den heutigen Chloroplasten entwickelt.
Welche Rolle spielen Moose in Waldökosystemen?
Lösung
Moose sind Wasserspeicher, die auch ausgleichend auf das lokale Klima wirken.
Vergleichen Sie wichtige Konstruktionsprinzipien bei der Evolution der Chlorobionta und der Metazoa.
Lösung
Die Chlorobionta und vor allem die Landpflanzen haben eine Evolution in Richtung der Herausbildung einer großen äußeren Oberfläche (Prinzip Blatt und Erschließung des Luftraums zur Entfaltung von Blattfläche) durchlaufen, wohingegen die Metazoa eine vergrößerte innere Oberfläche (z. B. Verdauungssystem, Blutkreislauf ) entwickelten. Wesentlicher Auslöser dürfte gewesen sein, dass Pflanzen durch die Fähigkeit zu Photosynthese sessil erfolgreich sein können, wohingegen Tiere als heterotrophe Organismen ortsbeweglich sein sollten.
Vergleichen Sie die Zellverbände von Pediastrum und Volvox unter den Aspekten der Bildungsmechanismen und der Arbeitsteilung.
Lösung
Pediastrum: Aggregationsverband, das heißt eine postgenitale Verwachsung selbständiger Zellen, die auch im Verband totipotent bleiben; nur die außen liegenden Zellen differieren etwas, da sie Schwebefortsätze ausbilden
Volvox: Kolonie, das heißt eine congenitale Verwachsung und daher Plasmodesmen (Informationsaustausch!) zwischen den Zellen; koordiniertes Verhalten (z. B. Schwimmrichtung); Arbeitsteilung; nur wenige Zellen nehmen an der Fortpflanzung teil (Keimbahn); Bildung einer „Leiche“
Diskutieren Sie, warum bei der Evolution der Pflanzen der Weg vom Einzeller zum arbeitsteiligen Vielzeller über den fädigverzweigten Organismus (z. B. Cladophora) erfolgreicher war als der über den kugelförmigen (z. B. Volvox).
Lösung
Pflanzen sind auf die Ausbildung einer möglichst großen äußeren Oberfläche angewiesen, um am Standort das zur Verfügung stehende Licht optimal nutzen zu können. Diese Oberfläche wird am besten über den zunehmend flächig werdenden Phänotypen verzweigter Baupläne erreicht und nicht über die Ausbildung einer Kugelform, deren Stabilität zudem außerhalb des Wassers sehr zweifelhaft wäre.
Worin könnte der evolutionäre Vorteil der Farne gegenüber den Moosen bei der Anpassung an das Landleben liegen?
Lösung
Die Farne haben in ihrem oberirdisch dominierenden Vegetationskörper einen besseren Verdunstungsschutz (Cuticula, Spaltöffnungen) und effektivere Stütz- und Transportelemente entwickelt als die Moose. Möglicherweise sind die Farnpflanzen auch stabiler gegen mutagen wirkende Umweltfaktoren wie UV-Strahlung, da sie ein diploides Genom besitzen, die Moospflanze jedoch ein haploides.
Definieren Sie den Begriff Pflanze.
Lösung
Pflanzen sind Eukaryoten, die mithilfe von Plastiden eine oxygene Photosynthese betreiben.
Schildern Sie die lichtmikroskopisch beobachtbaren Merkmale einer ausdifferenzierten lebenden Pflanzenzelle.
Lösung
Besitz einer Zellwand und einer Vakuole; das Cytoplasma enthält Plastiden und einen Zellkern; Auftreten einer Plasmaströmung; Plasmolysierbarkeit der Zelle
Welche Rolle spielt die Vakuole in einer ausdifferenzierten Pflanzenzelle?
Lösung
Die Vakuole trägt durch Aufbau eines Zellinnendrucks (Turgor) zur Stabilität der Zelle bei, ermöglicht die Aufnahme von Wasser in die Pflanze und ist Speicherort für lösliche (meist Stoffwechselzwischenprodukte) und unlösliche (meist zur Speicherung oder Entgiftung) Substanzen.
Welche Funktion hat die Plasmaströmung?
Lösung
Die Plasmaströmung ermöglicht den Transport von Plastiden, Botenstoffen und Vesikeln mit Materialien, zum Beispiel für Reparaturmechanismen.
Welche Plastidentypen kennen Sie und welche Funktionen haben diese?
Lösung
gefärbte Plastiden: Chloroplasten (Photosynthese), Chromoplasten (Färbung von Pflanzenteilen, z. B. Blüten, reife Früchte usw.)
ungefärbte Plastiden (Leukoplasten): Stoffspeicherung: Amyloplasten, Elaioplasten, Proteinoplasten
Vorstufen: Proplastiden
Altersformen: Gerontoplasten
Welche Stoffe können in der Vakuolenflüssigkeit gelöst sein?
Lösung
Salze, organische Säuren (z. B. Aminosäuren), einfache Zucker und kleine Peptide
Mithilfe welcher Mechanismen nimmt ein pflanzliches Gewebe Wasser auf?
Lösung
Kapillarmechanismus beim Diffundieren des Wassers in die Zellwände; osmotischer Mechanismus beim Eintritt in die Zellen aufgrund der Potenzialdifferenz zwischen Vakuolenflüssigkeit und Umgebungswasser
Worin liegt die konservierende Wirkung von Salzlauge?
Lösung
Die meisten Bakterien und Pilze sind nicht in der Lage, in ihren Zellen ein stärker negatives osmotisches Potenzial aufzubauen als es in der Salzlösung gegeben ist. Sie befinden sich damit physiologisch gesehen an einem trockenen Standort, an dem kein Wachstum möglich ist.
Welche Gefahr besteht beim Salzen der Straßen im Winter?
Lösung
Bei Tauwetter wird das Salz gelöst und in den Boden geschwemmt, wodurch das osmotische Potenzial des Bodenwassers so stark negativ wird, dass die Straßenbäume in den Vakuolen ihrer Wurzelzellen kein genügend stärker negatives osmotisches Potenzial aufbauen können, um das Bodenwasser aufzunehmen. Sie vertrocknen.
Was versteht man unter Grenzplasmolyse?
Lösung
Grenzplasmolyse ist gegeben, wenn die Hälfte der beobachteten Zellen eines Gewebes erste Plasmolyseerscheinungen zeigt.
Wie werden zwei Medien mit identischem osmotischem Potenzial bezeichnet?
Lösung
isotonisch
Begründen Sie, warum es unwahrscheinlich ist, dass sich alle Zellen eines teilungsaktiven Gewebes in derselben Mitosephase befinden.
Lösung
Es wäre kein kontinuierliches Wachstum des Gewebes möglich.
Wie unterscheiden sich Meristeme von Dauergeweben?
Lösung
Die Zellen der Meristeme verbleiben im Zellzyklus und behalten daher ihre Teilungsaktivität. Die Zellen von Dauergeweben verlassen den Zellzyklus und spezialisieren sich unter Aufgabe ihrer Teilungsfähigkeit.
Vergleichen Sie die Apikalmeristeme von Wurzel und Spross.
Lösung
Beide bestehen aus dicht gepackten, dünnwandigen Zellen mit hoher Stoffwechselaktivität, die große Zellkerne, keine Vakuolen und keine Chloroplasten besitzen. In den Geweben befinden sich keine Interzellularen.
Spross: deutliche Gliederung in Tunica und Corpus
Wurzel: Ausbildung einer Kalyptra
Definieren Sie primäre und sekundäre Meristeme.
Lösung
Primäre Meristeme sind schon im Embryo aktiv, sekundäre Meristeme entstehen im Laufe der Entwicklung einer Pflanze durch Remeristematisierung ausdifferenzierter Zellen.
Was versteht man unter einem Meristemoid?
Lösung
Eine einzelne ausdifferenzierte Zelle wird wieder teilungsaktiv (remeristematisiert) und bildet weitere teilungsaktive Zellen, das Meristemoid.
Welche Leitbündeltypen treten bei Gymnospermen, Monokotyledonen und Dikotyledonen auf?
Lösung
Gymnospermen: offen-kollateral und radiär
Monokotyledonen: geschlossen-kollateral, konzentrisch mit Außenxylem; radiär
Dikotyledonen: offen-kollateral, bikollateral, radiär
Wodurch unterscheiden sich Kollenchyme von Sklerenchymen?
Lösung
Kollenchyme bestehen aus lebenden Zellen, deren Primärwand verdickt ist. Sklerenchyme bestehen aus abgestorbenen Zellen, die eine verdickte Sekundärwand besitzen, welche zusätzlich lignifiziert sein kann.
Welche Gewebe der Landpflanzen können Festigungsfunktionen übernehmen?
Lösung
Kollenchyme, Sklerenchyme, Parenchyme, Xylemelemente
Begründen Sie die höhere Wassertransportkapazität von Tracheen gegenüber Tracheiden.
Lösung
Tracheen haben ein größeres Lumen als Tracheiden. Ihre Querwände sind aufgelöst.
Definieren Sie die Begriffe Epi-, Exo- und Endodermis.
Lösung
Epidermis: einlagiges Abschlussgewebe, das den pflanzlichen Vegetationskörper nach außen hin abgrenzt
Exodermis: mehrlagiges Abschlussgewebe der primären Wurzel oberhalb der Rhizodermis
Endodermis: inneres einlagiges kompartimentierendes Gewebe
Was ist der Unterschied zwischen Trichom und Emergenz?
Lösung
Trichom: durch eine Epidermiszelle gebildet, ein- und mehrzellig
Emergenz: Trichom mit zusätzlichen subepidermalen Gewebeanteilen
Nennen Sie Beispiele und Funktionen von Trichomen und Emergenzen.
Lösung
Trichom: Wurzelhaar, Klimmhaar, Etagenhaar, Fanghaar, Haare auf Blattoberflächen
Emergenz: Brennhaar, Stachel zum Beispiel der Rose
Nennen Sie das Abschlussgewebe eines einjährigen und das eines mehrjährigen Sprosses.
Lösung
einjährig: Epidermis
mehrjährig: Borke
Wenn Sie ein Herz in den Stamm einer Linde schnitzen, haben Sie dann die Rinde oder die Borke vor sich?
Lösung
Borke
Vergleichen Sie die charakteristischen anatomischen Merkmale primärer Sprossachsen von monokotylen mit dikotylen Angiospermen.
Lösung
Die monokotylen Angiospermen zeichnen sich durch eine zerstreute Anordnung geschlossenkollateraler Leitbündel aus, die dikotylen durch eine ringförmige Anordnung offen-kollateraler Leitbündel.
Diskutieren Sie die konstruktiven Merkmale monokotyler Sprossachsen am Beispiel von Zea mays und Saccharum officinarum im Hinblick auf Konstruktionsprinzipien von Masten und Türmen.
Lösung
Erzeugung einer hohen Zug- und Biegefestigkeit durch Konzentration der Leitbündel in der Peripherie des Sprossquerschnitts (z. B. bei Zea mays); zusätzliche Stabilisierung durch internen Hohlraum (Halm: Saccharum officinarum)
Diskutieren Sie die Funktion der Sprossachse bei krautigen Pflanzen.
Lösung
Erhebung der Blätter über das Substrat; Photosynthese (Chloroplasten in den Zellen subepidermaler Schichten); Speicherung
Nennen Sie anatomische Unterschiede zwischen Rhizomen und Wurzeln.
Lösung
Rhizome sind unterirdisch (meist parallel zur Substratoberfläche) verlaufende Sprosse mit Sprossmerkmalen, deren Leitbündel nie radiär organisiert sind, wie es in der Wurzel der Fall ist.
Welche Aufgaben haben Rhizome?
Lösung
Ausbreitung, Überdauerung
Welchen Arten von Bildungsgeweben (Meristemen) lassen sich faszikuläres und interfaszikuläres Cambium einer Sprossachse zuordnen?
Lösung
Das faszikuläres Cambium ist ein primäres, das interfaszikuläre Cambium ein sekundäres Meristem.
Was versteht man unter der bipolaren Tätigkeit des Cambiumrings?
Lösung
Das Cambium selbst ist nur eine Zelllage dick, das heißt, eine cambiale Zelle im Spross gliedert sowohl nach außen als auch nach innen Zellmaterial ab. Das nach innen abgegliederte Zellmaterial differenziert sich zum sekundären Xylem (Holz), das nach außen abgegliederte Material zum sekundären Phloem (Bast).
Was versteht man aus botanisch-anatomischer Sicht unter Holz, Bast, Borke und Rinde?
Lösung
Holz: sekundäres Xylem
Bast: sekundäres Phloem
Borke: besteht aus mehreren Peridermen
Rinde: Bereich zwischen den äußersten Leitbündeln und der Epidermis bzw. dem Periderm
Wie entstehen die Jahresringe im Nadel- bzw. Laubholz?
Lösung
Bedingt durch die unterschiedlichen jahreszeitlichen Wachstumsbedingungen werden im Frühjahr weitlumiges, wasserleitendes Holz, in der späteren Vegetationsperiode englumiges stabilisierendes Holz gebildet. Beide zusammen bilden einen Jahresring.
Durch welche spezifischen Zelltypen sind Nadelholz und Laubholz jeweils charakterisiert?
Lösung
Nadelholz: Tracheiden
Laubholz: Tracheiden, Tracheen, Holzparenchymzellen, Holzfasern
Was versteht man unter Splint- und Kernholz sowie unter zerstreut- oder ringporigem Holz?
Lösung
Splintholz: äußerer Bereich des Holzes, aktiv leitend
Kernholz: innerer Bereich des Holzes, verkernt: Die Einlagerung terpenartiger Substanzen stabilisiert das Holz und macht es resistent gegen den Befall durch Schadorganismen
zerstreutporiges Holz: Tracheen (Poren) werden sowohl im Früh- als auch im Spätholz gebildet
ringporiges Holz: Tracheen werden in der Regel nur im Frühholz gebildet.
Nennen Sie die wichtigsten Gewebeteile des Bastes der Angiospermen und ordnen Sie diesen die entsprechenden Funktionen zu.
Lösung
Siebröhren und Geleitzellen: Assimilattransport
Bastparenchym: Speicherung
Hartbast: Bastfasern: Festigung
Schildern Sie die morphologische Differenzierung einer Keimwurzel.
Lösung
Kalyptra – Spitzenmeristem - Streckungszone – Wurzelhaarzone – Differenzierungszone – Ersatz der Rhizodermis durch eine Exodermis
Vergleichen Sie die charakteristischen Merkmale primärer Wurzeln monokotyler und dikotyler Angiospermen.
Lösung
Monokotyle: polyarches Leitbündel, sekundäre Homorrhizie
Dikotyle: oligoarches Leitbündel, Allorrhizie
Schildern Sie die Vorgänge, die ein sekundäres Dickenwachstum der Wurzel ermöglichen.
Lösung
Voraussetzung für das Einsetzen des sekundären Dickenwachstums ist die Bildung eines geschlossenen, Cambiumringes bestehend aus Perizykelmaterial (primäres Meristem) und sekundärem Meristem (Remeristematisierung parenchymatischer Zellen zwischen Xylem und Phloem).
Vergleichen Sie die Mechanismen, die zur Verzweigung von Wurzel und Sprossachse führen.
Lösung
Wurzel: endogene Verzweigung, verursacht durch vermehrtes Wachstum des Perizykelmaterials
Sprossachse: exogene Verzweigung durch vermehrtes Wachstum des urprünglichen Tunikamaterials
Wie unterscheidet sich im Querschnitt der Aufbau einer mehrjährigen Wurzel von dem der dazugehörigen Sprossachse?
Lösung
mikroskopisch-anatomisch kein Unterschied: Borke – Bast – Holz
Nennen Sie anatomische Unterscheidungsmerkmale von Wurzel und Sprossachse.
Lösung
Wurzel: Kalyptra, Apikalmeristem ohne deutliche Trennung in Tunica und Corpus, Rhizodermis ohne Cuticula, radiäres Leitbündel, endogene Verzweigung
Sprossachse: keine Kalyptra, Apikalmeristem gegliedert in Tunica und Corpus, Epidermis mit Cuticula, kollaterales Leitbündel, exogene Anlage von Blattprimordien und Seitenverzweigungen
Beschreiben Sie wichtige Funktionen der Wurzel.
Lösung
Verankerung der Sprossachse im Substrat, Aufnahme von Wasser und gelösten Nährstoffen, Speicherung von Reservestoffen, Überdauerung
Nennen Sie Metamorphosen der Wurzel.
Lösung
Rüben, Knollen, Ranken, Fallen, Stelzwurzeln, Haftwurzeln…
Welche Funktion hat die Endodermis der Wurzel?
Lösung
Kontrolle des Wasser- und Stofftransports in den Zentralzylinder, Vermeidung eines Rückschlags von Wasser aus dem Xylem in den Rindenbereich
Schildern Sie den Aufbau der verschiedenen Endodermistypen.
Lösung
primäre Endodermiszellen: Zellen besitzen in der Zellwand einen lokal begrenzten Bereich wasserundurchlässigen Materials (Caspary-Streifen)
sekundäre Endodermis: gesamte Zellwand der Zellen ist wasserundurchlässig, daneben Auftreten von Durchlasszellen
tertiäre Endodermis: zusätzliche Einlagerung von Cellulose und Lignin in die Zellwand des sekundären Typs (U-Zellen), Durchlasszellen
Nennen Sie Beispiele für Wurzelmetamorphosen im Dienste der Stoffspeicherung.
Lösung
Wurzelknollen, Wurzelrüben, Bastrübe, Holzrübe
Nennen Sie Beispiele für Pflanzen mit Velamen radicum und diskutieren Sie den Nutzen am natürlichen Standort.
Lösung
Clivia miniata; möglicherweise Schutz der Luftwurzel vor Sonneneinstrahlung (Reflektion) und Austrocknung
Schildern Sie den prinzipiellen anatomischen Bau eines Laubblatts und eines Nadelblatts und stellen Sie eine Verbindung zwischen Struktur und Funktion her.
Lösung
Laubblätter sind in der Regel flach organisiert, das heißt auf die Bildung einer maximalen Oberfläche bei verhältnismäßig geringer Dicke ausgerichtet. Nadelblätter dagegen minimieren ihre Oberfläche im Verhältnis zur Dicke.
Welche Rolle spielt die Cuticula für Struktur und Funktion eines Blattes?
Lösung
Die Cuticula dient als Verdunstungsschutz und ist Träger antibiotisch wirksamer Stoffe, welche das Auskeimen von Pilz- und Bakteriensporen verhindern.
Welche Rolle spielen die Spaltöffnungen?
Lösung
Die Spaltöffnungen ermöglichen eine Regulation des Gasaustausches zwischen Pflanze und Umgebung und den Aufbau eines Transpirationssogs.
Erläutern Sie, warum bei den meisten Blättern das Xylem in der Regel zur Blattoberseite zeigt.
Lösung
Das Xylem der Leitbündel im Spross zeigt nach innen. Wenn die Leitbündel zur Versorgung der Blätter aus der Senkrechten abzweigen, weist das Xylem nach oben.
Welche unterschiedlichen Blatttypen werden im Laufe des Lebens einer Landpflanze gebildet?
Lösung
Keimblatt – Primärblatt – Folgeblatt – Hochblatt – Kelchblatt – Kronblatt – Staubblatt – Fruchtblatt
Nennen Sie Strukturen des Nadelblatts, die im Sinne einer xeromorphen Anpassung gebildet werden.
Lösung
Das Nadelblatt besitzt eine stark ausgebildete Cuticula und tief eingesenkte Spaltöffnungen. Der stomatäre Vorhof ist mit Wachskügelchen gefüllt. Unter der Epidermis liegt zusätzlich eine Hypodermis.
Welche Funktion haben die bulliformen Zellen eines Grasblatts?
Lösung
Die bulliformen Zellen dienen wahrscheinlich der Stabilisierung der Blattspreite.
Was versteht man unter Costal- und Intercostalfeldern eines Grasblatts?
Lösung
Rippen- und Zwischenrippenbereiche
Rippe: Bereich mit Leitbündel und sklerenchymatischer Scheide
Zwischenrippenbereich: bulliforme Zellen (Blasenzellen)
Wie ist das Unterblatt eines Grasblatts gestaltet?
Lösung
Es umfasst in der Regel die Sprossachse.
Welche Rolle spielt die Blütenhülle für die Funktion der Blüte?
Lösung
Schutz der generativen Teile der Blüte; Anlockung und Auswahl von Bestäubern
Warum stellt man sich vor, dass die Blütenglieder durch Blattmetamorphosen entstanden sind?
Lösung
Die Blüte ist ein endständiger Sprossabschnitt mit verkürzten Internodien und wirteliger Blattstellung. Im Gewebe der Blütenblätter finden sich zum Beispiel noch Blattadern (Leitbündel).
Wie unterscheiden sich die Blüten von Monokotyledonen und Dikotyledonen?
Lösung
Monokotyledonen: Dreizahl der Blätter pro Wirtel, einheitliche Blütenhülle (Perigon)
Dikotyledonen: vier oder fünf Blätter pro Wirtel, selten zwei; Blütenhülle gegliedert in Kelch (Calyx) und Krone (Corolla)
An welchen Merkmalen erkennt man windbestäubte Blüten?
Lösung
unscheinbare kleine Blütenhülle, hohe Zahl von Stamina
Vergleichen Sie den Aufbau einer angiospermen Zwitterblüte mit dem Aufbau eines weiblichen Zapfenblütenstands von Pinus sp.
Lösung
weiblicher Zapfenblütenstand von Pinus: Samenanlagen stehen offen auf der Fruchtblattspreite (Fruchtschuppe)
angiosperme Zwitterblüte: Blüte beherbergt Staub- und Fruchtblätter, die Samenanlage ist im Fruchtblatt eingeschlossen
Warum sind weibliche Zapfenblüten oft windbestäubt?
Lösung
Die offene Position der Samenanlage erleichtert die Windbestäubung, in der Regel sind bei den weiblichen Zapfenblüten keine besonderen Anlockungsvorrichtungen für die Tierbestäubung vorhanden.
Warum kann man die weiblichen Zapfenblütenstände der Nadelbäume zur Wettervorhersage benutzen?
Lösung
Die verholzten Deckschuppen spreizen sich bei trockenem Wetter (geringe Luftfeuchtigkeit) von der Blütenachse ab (leichterer Zugang für den Wind).
Schildern Sie den Aufbau von Exine und Intine und erläutern Sie deren Funktion.
Lösung
Intine: dünn, reich an Pektinen, Ausbildung des Pollenschlauchs
Exine: dick, Sporopollenin, Schutz- und Überdauerungsfunktion
Erläutern Sie, warum gymnosperme Pflanzen keine Früchte bilden.
Lösung
Früchte bilden sich in der Regel aus Fruchtknotenmaterial. Bei den Gymnospermen gibt es jedoch keinen Fruchtknoten. Die Samenanlagen liegen frei auf dem Fruchtblatt und reifen dort.
Erläutern Sie an Beispielen die Rolle der Frucht bei der Samenausbreitung.
Lösung
Streufrüchte: Öffnen der Fruchtwand bei der Samenreife
Schließfrüchte: Fruchtwand bleibt bei der Samenreife geschlossen und kann zum Beispiel für Tiere wie Vögel attraktiv sein, die beim oder nach dem Fressen der Frucht (parenchymatische Fruchtwand) den Samen ausbreiten.
Früchte können im Wasser treiben (z. B. Cocos), die Fruchtwand kann mit Widerhaken versehen sein (z. B. Kletten).
Erläutern Sie die Rolle des Samens als Überdauerungs- und Ausbreitungseinheit der Samenpflanzen.
Lösung
Der Samen beherbergt und ernährt den ruhenden Embryo, der einen stark reduzierten Stoffwechsel besitzt. Er ist widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse (z. B. gegen Austrocknung oder die Verdauungssäfte von Tieren).
Nennen Sie mögliche Speichergewebe in Samen.
Lösung
Endosperm, Perisperm, Speicherkotyledonen, Speicherhypokotyl
Welcher Teil der Frucht wird zur Bestimmung des Fruchttyps herangezogen?
Lösung
Perikarp
Nennen Sie Beispiele, bei denen die botanische Bezeichnung des Fruchttyps von der in der Alltagssprache üblichen Bezeichnung abweicht.
Lösung
Erdnuss: Hülse
Erdbeere: Sammelnussfrucht
Himbeere: Sammelsteinfrucht
Paprikaschote: Paprikabeere
Erbsenschote: Erbsenhülse
Paranuss: Kapselfrucht
Nennen Sie für die menschliche Ernährung wichtige Gräser und beschreiben Sie deren Frucht.
Lösung
Hafer, Roggen, Weizen, Mais, Reis: Karyopse; die Karyopse ist eine Nussfrucht, bei der Samenschale (Testa) und Fruchtwand (Perikarp) miteinander verwachsen sind.
Erläutern Sie den umgangssprachlichen Begriff „Korn“ am Beispiel von Weizen und Himbeere.
Lösung
Korn beim Weizen: Frucht (Karyopse)
Korn bei der Himbeere: Endokarp der Steinfrucht, das den Samen umschließt
Erläutern Sie den umgangssprachlichen Begriff „Kern“ am Beispiel von Kirsche und Apfel.
Lösung
Kern bei der Kirsche: verholztes Endokarp der Steinfrucht
Kern des Apfels: Samen der Balgfrucht
Erläutern Sie den umgangssprachlichen Begriff „Nuss“ am Beispiel von Haselnuss, Walnuss und Paranuss.
Lösung
Haselnuss: Nussfrucht
Walnuss: Steinfrucht
Paranuss: Kapselfrucht
Nennen Sie Beispiele für Metamorphosen des Grundorgans Blatt.
Lösung
Blattdornen, Blattsukkulenz, Blattranken, Blattfallen
Anhand welcher Merkmale lassen sich Rhizome von Wurzeln und Kriechsprossen unterscheiden?
Lösung
Rhizome haben als Sprosse weder eine Kalyptra noch ein radiäres Leitbündel, sind also keine Wurzeln. Sie wachsen unterirdisch. Kriechsprosse sind oberirdische der Bodenoberfläche anliegende Sprosse, die meist an ihrem Ende eine neue Pflanze bilden.
Definieren und unterscheiden Sie die Begriffe Stachel und Dorn.
Lösung
Stacheln sind Emergenzen, d. h. Strukturen, die unter Beteiligung epidermalen und subepidermalen Materials gebildet werden. Stacheln sind durch Metamorphose von Blatt, Wurzel oder Spross entstanden.
Definieren und unterscheiden Sie die Begriffe Rübe und Knolle. Nennen Sie Beispiele.
Lösung
Rüben sind Speicherstrukturen von Hauptachsen (Wurzel und Spross), Knollen sind Speicherstrukturen von Nebenachsen.
Sprossrübe: Kohlrabi
Wurzelrübe: Möhre
Sprossknolle: Kartoffel
Wurzelknolle: Dahlie
Beschreiben Sie Standortbedingungen, die eine Selektion auf verdornte Strukturen begünstigen.
Lösung
Trockenheit und erhöhte Temperaturen, Fraßdruck
Welche evolutionären Entwicklungstendenzen zeigen sich bei Pflanzen, die an trockene Standorte angepasst sind?
Lösung
Reduktion der transpirierenden Oberfläche (z. B. Kugelkaktus), Verdornung, Sukkulenz
Nennen Sie die spezifischen charakterisierenden Merkmale, mit denen sich die Eumycota von den Plantae unterscheiden.
Lösung
Eumycota: C-heterotrophe resorbierende Organismen mit Ausbildung eines Myzels
Plantae: C-autotrophe Organismen, die mit Hilfe von Plastiden Photoynthese betreiben.
Was versteht man unter Substrat- und unter Luftmyzel?
Lösung
Das Substratmyzel wächst im Substrat (z. B. Blätter, Früchte, Lebensmittel), das Luftmyzel erhebt sich darüber und ist meist der Ort der Sporenbildung.
Welche Phase im Entwicklungszyklus eines Pilzes wird mit den Begriffen Schimmel, Mehltau, Rost oder Schorf bezeichnet?
Lösung
Das Luftmyzel.
Nennen Sie Unterschiede zwischen Back- und Brauhefen. Zu welcher Pilzgruppe gehören die Hefen?
Lösung
Diese Hefen gehören zu den Ascomycota, bilden jedoch keine Fruchtkörper aus. Ihr natürlicher Standort sind zuckerreiche Pflanzensäfte. Die Backhefen produzieren beim Abbau der Zucker vermehrt CO2, die Brauhefen Alkohole, z. B. Ethanol.
Warum finden sich bestimmte (Speise-)Pilze bevorzugt in der Nähe bestimmter Bäume?
Lösung
Sie bilden eine spezifische Lebensgemeinschaft (Mycorrhiza) mit den Baumwurzeln.
Warum lassen sich bis heute nur wenige Speisepilze unter kontrollierten Bedingungen kultivieren?
Lösung
Die meisten Speisepilze benötigen für den kompletten Ablauf ihres Entwicklungsganges spezielle, von Pflanzenwurzeln ausgeschiedene Substanzen.
Welche Rolle spielen die Pilze in der Evolution der Landpflanzen?
Lösung
Die Pilze ermöglichten den Landgang der Pflanzen wahrscheinlich durch eine Assoziation mit deren Wurzeln. Dadurch werden die resorbierende Wurzeloberfläche und damit die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Boden erleichtert.
Erläutern Sie die ökologische Bedeutung der Pilze.
Lösung
Die Pilze leben als heterotrophe Resorbierer und nehmen die Rolle der Konsumenten und Destruenten ein.
Schildern Sie den Aufbau eines Flechtenthallus.
Lösung
Homöomerer und heteromerer Typus mit unterschiedlicher Verteilung von Mycobionten und Photobionten.
Warum werden einige Flechten auch zu den Pionierorganismen gezählt?
Lösung
Durch Aufnahme der vom Algenpartner abgegebenen Zucker bzw. Zuckeralkohole wird dem Pilz mittelbar eine C-autotrophe Lebensweise ermöglicht. Handelt es sich beim Algenpartner zusätzlich um eine N2-fixierenden Organismus, wird die symbiontische Gemeinschaft auch N-autotroph. Die Flechte kann sich dann mit Kohlenstoff und Stickstoff aus der Luft versorgen, aus der sie auch Feuchtigkeit und Mineralien (Stäube) beziehen kann und so weitgehend unabhängig vom Substrat ist.
Reißer, Werner
Möschke, Monika