Plantenkunde
H1 INLEIDING..........................................................................................................................4
Systematiek ...................................................................................................................................................................... 4
Plant vs. levend organisme .............................................................................................................................................. 5
Diversiteit ......................................................................................................................................................................... 6
Soort? ..............................................................................................................................................7
Ontstaan? .........................................................................................................................................7
Hoeveel bloemplanten (= angiospermen)? ............................................................................................7
Belangrijkste families ..........................................................................................................................7
Oorzaak latitudinale gradiënt → gradiënt van tropen naar polen..............................................................8
Planten en economie..........................................................................................................................8
Nomenclatuur ...................................................................................................................................9
Systematisch overzicht van planten ................................................................................................................................ 9
Biodiversiteit & ecosysteemdiensten ........................................................................................................................... 11
Ecosysteemdiensten ......................................................................................................................... 11
H2 PLANTENCEL.................................................................................................................... 12
Plastiden ......................................................................................................................................................................... 12
Chloroplasten .................................................................................................................................. 12
Chromoplasten ................................................................................................................................ 13
Amyloplasten & leucoplasten............................................................................................................. 14
Vacuole ........................................................................................................................................................................... 14
Celwand .......................................................................................................................................................................... 14
Macromoleculen in celwand .............................................................................................................. 15
Architectuur van de celwand ............................................................................................................. 16
Vorming van de celwand ................................................................................................................... 17
Stippels .......................................................................................................................................... 18
H3 HISTOLOGIE ..................................................................................................................... 19
Celdifferentiatie & weefseltypes ................................................................................................................................... 19
Meristemen.................................................................................................................................................................... 19
Primaire meristemen ........................................................................................................................ 19
Secundaire meristemen .................................................................................................................... 20
Volwassen weefsel ......................................................................................................................................................... 20
Bedekkingsweefsel ........................................................................................................................... 20
Parenchym...................................................................................................................................... 22
Steunweefsel .................................................................................................................................. 23
Secretieweefsel ............................................................................................................................... 24
Transportweefsel ............................................................................................................................. 26
1
,H4 STENGEL .......................................................................................................................... 29
Uitwendige morfologie .................................................................................................................................................. 29
Bladstand ....................................................................................................................................... 30
Vertakkingspatroon .......................................................................................................................... 30
Stengelmetamorfosen ...................................................................................................................... 30
Inwendige morfologie ................................................................................................................................................... 32
Weefseldifferentiatie ........................................................................................................................ 32
Primaire weefsels............................................................................................................................. 33
Secundaire groei .............................................................................................................................. 34
Hout: gymnosperm vs dicotyl ............................................................................................................ 35
Relatie stengel en omgeving ......................................................................................................................................... 35
H4 WORTEL .......................................................................................................................... 36
Functies .......................................................................................................................................................................... 36
Uitwendige morfologie .................................................................................................................................................. 36
Bouw ............................................................................................................................................. 36
Wortelmetamorfosen ....................................................................................................................... 37
Inwendige morfologie ................................................................................................................................................... 39
Weefseldifferentiatie ........................................................................................................................ 39
Primaire groei.................................................................................................................................. 40
Secundaire groei .............................................................................................................................. 41
Relatie wortel en omgeving .......................................................................................................................................... 41
H4 BLAD ............................................................................................................................... 42
Functies .......................................................................................................................................................................... 42
Uitwendige morfologie .................................................................................................................................................. 42
Delen van blad:................................................................................................................................ 42
Bladmetamorfosen .......................................................................................................................... 43
Inwendige morfologie ................................................................................................................................................... 44
Ontstaan bladweefsel ....................................................................................................................... 44
Angiospermen ................................................................................................................................. 44
Gymnospermen ............................................................................................................................... 45
Relatie blad en omgeving .............................................................................................................................................. 46
H4 BLOEM ............................................................................................................................ 47
Morfologie...................................................................................................................................................................... 47
Bladevolutie .................................................................................................................................... 47
Onderverdeling ............................................................................................................................... 47
Bloemboden ................................................................................................................................... 48
Kelk ............................................................................................................................................... 48
2
, Kroon ............................................................................................................................................. 48
Bloemdekbladeren ........................................................................................................................... 48
Meeldraden .................................................................................................................................... 48
Stamper ......................................................................................................................................... 48
Bloemgestellen ................................................................................................................................ 50
Ontogenie van pollen .................................................................................................................................................... 50
Microsporogenese ........................................................................................................................... 51
Microgametogenese ........................................................................................................................ 51
Megasporogenese ........................................................................................................................... 52
Megagametogenese ......................................................................................................................... 52
Bestuiving ....................................................................................................................................... 52
Bevruchting .................................................................................................................................... 53
H4 ZAAD ............................................................................................................................... 54
Morfologie...................................................................................................................................................................... 54
Funiculus ........................................................................................................................................ 54
Zaadhuid ........................................................................................................................................ 54
Zaadkern ........................................................................................................................................ 54
Zaadverspreiding ........................................................................................................................................................... 56
Dormantie & kieming ....................................................................................................................... 56
Relatie zaad en omgeving .............................................................................................................................................. 57
H4 VRUCHT ........................................................................................................................... 57
Echte vruchten ............................................................................................................................................................... 57
Droge vruchten ............................................................................................................................... 57
Vlezige vruchten .............................................................................................................................. 58
Schijnvruchten ..................................................................................................................................................... 59
H4 KIEMPLANT...................................................................................................................... 59
3
, H1 Inleiding
Systematiek
- Tot ± 1850:
▪ Dierenrijk
▪ Plantenrijk
o Haeckel, 3 rijkensysteem (1866):
▪ Protista (bacteriën, gisten, wieren, protozoa)
- 1969:
o Whittaker, 5 rijkensysteem
▪ Monera (alle prokaryoten)
▪ Protista (1cellige protozoa + 1- en meercellige wieren)
▪ Animalia (meercellige eukaryoten z. celwand → dieren)
▪ Fungi (schimmels, meercellige eukaryoten)
▪ Plantae (autotrofe meercellige organismen → planten)
o Maar: Archaea (groep bacteriën) hebben grote verschillen t.o.v. Monera:
▪ Archaea (6e rijk) (Monera splits in Eubacteria en Archaea)
Zesrijkensysteem
- Recentst: 3 domeinen (superrijk, staan boven een rijk)
o Bacteria
o Archaea
o Eukarya (meercellig)
▪ Opisthokonta: dieren
▪ Archaeplastida: planten
o Schema is gebaseerd op ribosomale eiwitten (hoe
meer de eiwitten i/d ribosomen op elkaar lijken, hoe
dichter ze bij elkaar staan)
Schema van eukarya:
7 subgroepen:
-Archaeplastida:
O Landplanten
-Opisthokonta:
3 domeinen: Bacteria, Eukarya, Archaea
O Dieren
O Fungi
-Al de rest:
O Protista
4
,Meest recente indeling (2020)
Plant vs. levend organisme
- Assimilatie:
o Autotroof: maken zelf uit eenvoudige anorganische stoffen, complexe organische
structuren (eiwitten, vetten, koolhydraten,…) via fotosynthese
o Dieren & fungi zijn heterotroof
o 6CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
- Groei:
o Opengroeisysteem: blijven groeien na volwassen (volwassen = vruchten dragen) tot ze
afsterven
- Celbouw:
o Vacuole
o Plastiden
o Celwand
o Dieren: celmembraan i.p.v. celwand
- Ontwikkeling (levenscyclus):
o Overgangen / fases, gestuurd door
omgevingsfactoren (daglengte, temp. , …)
o Synchronisatie met seizoenen
- Vermenigvuldiging:
o Meestal geslachtelijk
o Soms ongeslachtelijk
▪ Vb. hop: bij breken van wortelstokken
groeit een identieke plant uit. (genetisch
identiek) Circle of life voor angiosperm
- Aanpassingsvermogen:
o Zitten vast in grond (sessiel) → kunnen niet verplaatsen → groot aanpassingsvermogen
nodig
5
,Diversiteit
Classificatie: ordenen op basis van gelijkenissen in “taxa” (= namen voor hiërarchische categorieën)
Synapomorfie: gemeenschappelijk kenmerk dat elk lid van een taxon bezit & geërfd hebben van laatst
gemeenschappelijke voorouder. Fylogenetisch schema: rood balkje
is gemeenschappelijk kenmerk
➔ Fylogenie van laatst gemeenschappelijke
voorouder
- Homologe structuren:
o Kenmerken met zelfde
oorsprong maar niet
noodzakelijk zelfde functie
▪ Bv. Kegels bij coniferen vs. Jeneverbes
o Divergente evolutie: zelfde taxonomische groep, andere functie
o Convergente evolutie: andere taxonomische groep, zelfde functie
- Primitieve / afgeleide kenmerken:
o Primitief:
▪ Lang geleden en nog steeds waarneembaar
o Afgeleid:
▪ Recent tot stand gekomen
- Anatomische, morfologische & fysiologische kenmerken:
o Opbouw & functioneren van organisme
▪ Opbouw celwand
▪ Manier van bevruchting
▪ Morfologie van niet-volwassen exemplaren
o Familie vaak te herkennen aan bloem
- Aminozuursequentie in eiwitten:
o Hoe meer AZ overeenkomen, hoe meer verwant
- Nucleotidensequenties in DNA & RNA:
o Mitochondriaal DNA
▪ Enkel via moeder overgeërfd
▪ Makkelijker om stamboom op te stellen
o Ribosomaal RNA
o Chloroplast DNA
o Kern DNA
Systematiek: Vb. Zomereik
Orde Fagales
Familie Fagaceae
Genus Quercus
Soort Quercus robur
6
Wetenschappelijke naam : Quercus robur L.
,Soort?
- Kunnen nakomelingen produceren (biologisch soortbegrip)
- Gelijkenissen in DNA / RNA sequentie
- Morfologische kenmerken (kenmerk soortbegrip)
Ontstaan?
- Ruimtelijke scheiding
o Mutaties → selectiedruk → aanpassing aan omgeving → andere genotypes domineren
→ onderdrukte genotypes verdwijnen → bij zeer grote selectiedruk gaan subpopulaties
genetisch meer verschillen → geen interactie → Nieuwe soort !
- Abnormale kruising
o Hybridisatie van al bestaande soorten
Hoeveel bloemplanten (= angiospermen)?
- 344 000 aanvaarde soortennamen
- 569 000 synoniemen (= planten die “ontdekt” worden waarvan later blijkt al te bestaan)
- 216 000 onopgeloste sp. (sp = soort(namen))
o Nog niet bewezen een unieke soort te zijn
o 38 % van opgeloste soortnamen zijn aanvaard
▪ Zelfde proportie voor onopgeloste soortnamen
→ 81 000 sp.
→ Geschatte subtotaal: 425 000 sp.
- Ca. 15% nog niet ontdekt (schatting)
→ 489 000 sp.
± 400 families v. bloemplanten
Belangrijkste families
o Orchidaceae (orchideeënfamilie)
o Asteraceae (composietenfamilie)
o Fabaceae (vlinderbloemenfamilie)
→ Samen 21 % v/d bloemplanten
Planten vertegenwoordigen 82% van alle biomassa op aarde
Veel meer biodiversiteit rond
evenaar
# bloemplanten per land # bloemplanten die enkel in dat land
voorkomen 7
,Oorzaak latitudinale gradiënt → gradiënt van tropen naar polen
- Mid-domein effect / stochastische processen
o Verdeling van soorten over aarde met vaste grenzen (polen)
→ Normale verdeling (Gauss-curve) met meeste diversiteit in het midden
- Meer energie en water aan de tropen
→ Hogere evolutionaire snelheden → meer soorten ontstaan
- Aardoppervlakte
o Meer land aan de evenaar → meer soorten kunnen bij elkaar leven
- Stabiliteit
o Stabiel klimaat tropen → snellere speciatie en lagere extinctie in tropen
(speciatie = ontstaan van nieuwe soort uit oude soort)
- Biotische interacties
o Meer interacties aan tropen
▪ Meer competitie & predatie tussen soorten
→ Populaties van soorten ligt laag → meer # soorten per oppervlak
- Regel van Rapoport
o Grootte van verspreidingsgebied recht evenredig met breedtegraad
▪ Aan polen hebben soorten groter verspreidingsgebied want grote
seizoenschommelingen
Altijdgroene loofbomen zijn veel dominanter aan de evenaar
De altijdgroene naaldbomen komen eerder bij ons voor (NH)
Ten N & Z van de evenaar bladverliezende loofbomen door nat & droog seizoen
Bij ons eerder bladverliezende naaldbomen
Planten en economie
Domesticatie: Omgeving / wilde planten in de natuur verbeteren voor de landbouw. Daardoor
ontstonden er genetische verschuivingen in populaties en ontstaan er nieuwe soorten.
→ Sommige soorten bestaan niet meer in het wild
Domesticatie ≠ natuurlijke evolutie van biodiversiteit
8
, Belangrijkste planten:
o Tarwe
o Maïs Poaceae
o Rijst
Zorgen voor 1200 kcal / dag (60%)
Vavilov: Planten werden niet op willekeurige tot landbouwgewassen gemaakt, domesticatie
startte in specifieke regio’s
Veel domesticatie in Centraal Amerika, Zuid-Amerika, Middellands zeegebied, Midden-Oosten,
Midden-Afrika, India, China
Aantal onderzoeksartikels t.o.v. wereldwijde
teeltoppervlakte per soort
Ideaal: 1/1 grafiek
Minder geteelde gewassen waar veel onderzoek naar
wordt gedaan zijn vaak luxe producten zoals tabak
Gewassen waar weinig onderzoek wordt gedaan
maar wel veel geteeld worden zijn vaak goedkope
producten
3 belangrijkste gewassen helemaal bovenaan
±200 000 000 Ha per soort
Nomenclatuur
- Familienamen eindigen op -aceae
- Tautoniemen verboden (bij dieren niet vb. Rattus rattus)
- Binaire namen (genus + soort)
- Cursief
- Auteursnaam (degene die plant eerst beschreef vb. L. (Linnaeus)), wordt niet cursief geschreven
- Familie & geslacht beginnen met hoofdletter, soort kleine letters
- Vb. Fagus sylvatica L.
Systematisch overzicht van planten
- Landplanten
o Terrestrisch (meestal)
o Cuticula
o Diplobiontische levenscyclus (bv. diploïd en haploïd gedeelte)
o Antheridia (mannelijke gameten) & archegonia (vrouwelijke gameten)
o Sporopollenine, extreem resistent polymeer in pollenwand
o Plasmodesmata, plastiden & cellulose in celwand
9
, Basale bloemplanten
(1e bloemplanten)
Hebben xyleem en floëem
Monilophyta
Spermatophyten
= zaadplanten
Mya = million years ago
Xyleem en floëem: weefsels die
zorgen voor transport van stoffen
1e landplanten
Oorspronkelijk Cyanobacteriën die nu door endosymbiose
in cel leven
Laatst gemeenschappelijke
voorouder
Afdeling Bryophyta Geen echte bladeren & wortels
Geen vaatbundels
(Echte mossen) Sporen (cryptogaam)
Geen bloemen
Water nodig voor verplaatsing gameten
Afdeling Monilophyta Echte bladeren en wortels
Sporen
(o.a. varens, paardenstaarten) Water nodig voor bevruchting
Geen bloemen
Afdeling Coniferophyta Zaden tussen schubben van een kegel
(Zaadplanten, Gymnospermen) (zaadkoppen niet ingesloten)
Afdeling Anthophyta Zaden in vruchtbeginsel
Dubbele bevruchting
(Bloemplanten, angiospermen) Endosperm
1) Basale bloemplanten Bloemen meestal spiraalsgewijs gerangschikt
Verwant aan Magnolia sp. (vb. Magnoliaceae, Piperaceae, Nymphaeaceae,
Aristolochiaceae)
2) Monocotylen 1 cotyl = kiemlob, 1e blad van de plant uit het zaadje (bestaat al in de embryo)
(eenzaadlobbigen) Bloemen vaak in veelvoud van 3
10
