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Biochemie Vorlesung 1: Pflanzenentwicklung

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Biochemie Vorlesung 1: Pflanzenentwicklung

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  • November 5, 2021
  • 21
  • 2021/2022
  • Class notes
  • Stephan hobe
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Vorlesung 1 Biochemie

Pflanzenentwicklung

Modellorganismus Arabidopsis thaliana

Entwicklung: Wachstum und Differenzierung

- Wachstum: - Teilungswachstum: Zellteilung

- Zellwachstum: Zellvergrößerung/Zellstreckung

- Differenzierung: Zellen verschiedener Struktur und Funktion

aus ursprünglich gleichartigen meristematischen Zellen

- Meristeme: Bildungsgewebe, teilungsfähig, undifferenziert



- Dauergewebe: differenziert/spezialisiert, keine Zellteilungs- aktivität, können diese sekundär
wiedererlangen (Totipotenz)



Entwicklung : Wachstum und Differenzierung

Wachstum:

- Teilungswachstum: Zell- und Kernteilung

→ Zellzyklus, Mitose (Pflanze vs. Tier)

- Zellwachstum/Zellstreckung

→ was passiert in der Zellwand?

- Zellteilung und Zellstreckung erfordern ein Zytoskellet

 Aufbau und Funktion von Mikrotubuli und Aktinfilamenten

Differenzierung:

- Regulation der Genexpression

(Gewebetyp und Entwicklungsstadium)

- Arbeitsteilung und Kommunikation

 Transport von Stoffen zwischen Zellen/Geweben

Plasmabrücken/Plasmodesmen und Tüpfel:

Aufbau, Entstehung und Funktionen



Steuerung der Entwicklung durch innere und äußere Faktoren


- Steuerung der Entwicklung durch innere Faktoren

,Phytohormone




- Steuerung der Entwicklung durch äussere Faktoren

 Schwerkraft

 Licht, über Photorezeptoren: Phytochrome (rot), Cryptochrome, Phototropine, ZTL/FKF (blau)

 Berührung

 Bewegungsphysiologie



Pflanzenentwicklung:


- Embryogenese, Keimentwicklung


- Keim- und Samenruhe, Samenkeimung


- Apikalmeristeme, Stammzellen, Musterbildung


- Entwicklungsphasen und deren Regulation (z.B. Tageslänge, Innere Uhr, Blühgene,
Hormone)


- Bestäubung und Befruchtung  Selbstinkompatibilität


- Samen- und Fruchtbildung


- Seneszenz


- Stress- und pflanzliche Entwicklung, Pathogenabwehr


- Bio- und Gentechnik an Pflanzen

 Bedeutung von Forschung und Entwicklung an Pflanzen (insbesondere Entwicklungsbiologie) für
den Menschen

Warum?

Pflanzen sind die Primärproduzenten und damit die Nahrungsgrundlage für die Menscheit

Wachstum Weltbevölkerung (rasant gestiegen)



Pflanzen liefern viele nützliche Produkte:

, (Beispiele) Baumwolle

Resultat: Pflanzenanbau intensiv

Die (moderne) Lösung (Gentechnik)

Keine Chloroplasten,anstatt Proplastiden
Mehrere kleine Vakuolen anstatt eine




Beispiel einer
differenzierten
Zellle:




Cytoplasma




Zelldifferenzierung: Jede Zelle fängt einmal klein an

Stammzelle

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