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9.2: Pflanzenzellstruktur - Biologie

9.2: Pflanzenzellstruktur - Biologie


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Lernziele

  • Beschreiben Sie die Strukturen, die alle Zellen gemeinsam haben.
  • Nennen Sie die Rolle der Plasmamembran.
  • Beschreiben Sie die Strukturen eukaryontischer Zellen.
  • Fassen Sie die Funktionen der wichtigsten Zellorganellen zusammen.

Bestandteile aller Zellen

Alle Zellen enthalten dieselben vier Komponenten: 1. Plasma (Zelle) Membran, eine Phospholipid-Doppelschicht mit einem Mosaik aus Proteinen, die als Barriere zwischen der Zelle und ihrer Umgebung fungiert. 2. Zytoplasma, die Region zwischen der Region von DNA und Plasmamembran, und die Zytosol, eine flüssige, geleeartige Region innerhalb der Zelle, in der chemische Reaktionen stattfinden. 3. DNA, die Vererbungsinformation von Zellen, die in einem Kern von eukaryontischen Zellen und der nukleoiden Region von prokaryontischen Zellen zu finden ist. 4. Ribosomen, oder Protein-synthetisierende Strukturen, die aus Ribosomen und Proteinen bestehen. Diese Strukturen sind auf dem Bild der Pflanzenzelle zu finden (Abbildung (PageIndex{1})).

Die Plasmamembran

Sowohl prokaryontische als auch eukaryontische Zellen haben eine Plasmamembran (Abbildung (PageIndex{2})), eine Phospholipid-Doppelschicht mit eingebetteten Proteinen, die den inneren Inhalt der Zelle von ihrer Umgebung trennt. Ein Phospholipid ist ein Lipidmolekül mit zwei Fettsäureketten und einer phosphathaltigen Gruppe. Die Plasmamembran steuert den Durchgang von organischen Molekülen, Ionen, Wasser und Sauerstoff in und aus der Zelle. Auch Abfälle (wie Kohlendioxid und Ammoniak) verlassen die Zelle, indem sie die Plasmamembran passieren. Die Plasmamembran ist semipermeabel und lässt kleine und/oder unpolare Moleküle durch. Da Wasser klein ist, kann es die Membran passieren und bewegt sich von einem Bereich mit niedriger Konzentration an gelösten Stoffen in einen Bereich mit hoher Konzentration gelöster Stoffe durch Osmose.


(Abbildung (PageIndex{2})): Die eukaryotische Plasmamembran ist eine Phospholipid-Doppelschicht, in die Proteine ​​und Cholesterin eingebettet sind.

Das Zytoplasma

Das Zytoplasma ist die gesamte Region der Zelle zwischen der Plasmamembran und der Kernhülle (eine Struktur, die wir gleich besprechen werden). Es besteht aus Organellen, die im gelartigen Zytosol suspendiert sind, dem Zytoskelett und verschiedenen Chemikalien (Abbildung (PageIndex{1})). Obwohl das Zytoplasma zu 70 bis 80 Prozent aus Wasser besteht, hat es eine halbfeste Konsistenz, die von den darin enthaltenen Proteinen herrührt. Proteine ​​sind jedoch nicht die einzigen organischen Moleküle im Zytoplasma. Glukose und andere einfache Zucker, Polysaccharide, Aminosäuren, Nukleinsäuren, Fettsäuren und Derivate von Glycerin sind ebenfalls vorhanden. Auch Ionen von Natrium, Kalium, Calcium und vielen anderen Elementen lösen sich im Zytoplasma auf. Viele Stoffwechselreaktionen, einschließlich der Proteinsynthese, finden im Zytoplasma statt.

DNA

In eukaryotischen Zellen befindet sich die DNA typischerweise in einem Kern (Plural = Kerne), dem prominentesten Organell einer Zelle (Abbildung (PageIndex{1}). Dieses Organell steuert die Synthese von Ribosomen und Proteinen. Schauen wir uns an es genauer (Abbildung (PageIndex{3})).


(Abbildung (PageIndex{3})): Der Zellkern speichert Chromatin (DNA plus Proteine) in einer gelartigen Substanz namens Nukleoplasma. Der Nukleolus ist eine kondensierte Chromatinregion, in der die Ribosomensynthese stattfindet. Wir nennen die Kerngrenze die Kernhülle. Es besteht aus zwei Phospholipid-Doppelschichten: einer äußeren und einer inneren Membran. Die Kernmembran ist kontinuierlich mit dem endoplasmatischen Retikulum. Kernporen ermöglichen den Eintritt und Austritt von Substanzen in den Kern.

Die nukleare Hülle

Die Atomhülle ist eine Doppelmembranstruktur, die den äußersten Teil des Kerns darstellt (Abbildung (PageIndex{3}). Sowohl die innere als auch die äußere Membran der Kernhülle sind Phospholipid-Doppelschichten.

Die Kernhülle ist mit Poren durchzogen, die den Durchgang von Ionen, Molekülen und RNA zwischen Nukleoplasma und Zytoplasma kontrollieren. Die Nukleoplasma ist die halbfeste Flüssigkeit im Kern, in der wir das Chromatin und den Nukleolus finden.

Chromatin und Chromosomen

Um Chromatin zu verstehen, ist es hilfreich, zuerst zu erforschen Chromosomen, Strukturen innerhalb des Kerns, die aus DNA, dem Erbmaterial, bestehen. Sie erinnern sich vielleicht, dass die DNA in Prokaryoten in einem einzigen kreisförmigen Chromosom organisiert ist. Bei Eukaryoten sind Chromosomen lineare Strukturen. Jede eukaryontische Spezies hat eine bestimmte Anzahl von Chromosomen im Zellkern jeder Zelle. Beim Menschen zum Beispiel beträgt die Chromosomenzahl 46, während sie bei Fruchtfliegen acht beträgt. Chromosomen sind nur sichtbar und voneinander unterscheidbar, wenn sich die Zelle auf die Teilung vorbereitet. Wenn sich die Zelle in der Wachstums- und Erhaltungsphase ihres Lebenszyklus befindet, heften sich Proteine ​​an Chromosomen und ähneln einem abgewickelten, durcheinandergebrachten Bündel von Fäden. Wir nennen diese ungewickelten Protein-Chromosom-Komplexe Chromatin (Abbildung (PageIndex{4}) Chromatin beschreibt das Material, aus dem die Chromosomen sowohl im kondensierten als auch im dekondensierten Zustand bestehen.

Abbildung (PageIndex{4}): (a) Dieses Bild zeigt verschiedene Organisationsebenen des Chromatins (DNA und Protein). (b) Dieses Bild zeigt gepaarte Chromosomen. (Kredit b: Änderung der Arbeit von NIH; Maßstabsbalkendaten von Matt Russell)

Der Nukleolus

Wir wissen bereits, dass der Kern die Synthese von Ribosomen steuert, aber wie macht er das? Einige Chromosomen enthalten DNA-Abschnitte, die ribosomale RNA kodieren. Ein dunkel färbender Bereich innerhalb des Zellkerns, der als bezeichnet wird Nukleolus (Plural = Nukleoli) aggregiert die ribosomale RNA mit assoziierten Proteinen zu den ribosomalen Untereinheiten, die dann durch die Poren in der Kernhülle zum Zytoplasma transportiert werden.

Ribosomen

Ribosomen sind die zellulären Strukturen, die für die Proteinsynthese verantwortlich sind. Sie sind keine Organellen. Sie können kleine, punktförmige Strukturen sein, die frei im Zytoplasma schweben (bekannt als freie Ribosomen) oder sie können an der zytoplasmatischen Seite der Plasmamembran oder der zytoplasmatischen Seite des endoplasmatischen Retikulums und der äußeren Membran der Kernhülle befestigt sein und als befestigte Ribosomen bezeichnet werden (Abbildung .). (PageIndex{1})). Ribosomen sind große Protein- und RNA-Komplexe, die aus zwei Untereinheiten bestehen, einer großen und einer kleinen (Abbildung (PageIndex{5}). Ribosomen erhalten ihre „Aufträge“ für die Proteinsynthese vom Zellkern, wo die DNA in Boten-RNA (mRNA .) ) Die mRNA wandert zu den Ribosomen, die den Code, den die Sequenz der stickstoffhaltigen Basen in der mRNA liefert, in eine bestimmte Reihenfolge von Aminosäuren in einem Protein übersetzen.Aminosäuren sind die Bausteine ​​von Proteinen.


Abbildung (PageIndex{5}): Eine große Untereinheit (oben) und eine kleine Untereinheit (unten) bestehen aus Ribosomen. Während der Proteinsynthese bauen Ribosomen Aminosäuren zu Proteinen zusammen.

Da die Proteinsynthese eine wesentliche Funktion aller Zellen ist (einschließlich Enzymen, Hormonen, Antikörpern, Pigmenten, Strukturkomponenten und Oberflächenrezeptoren), gibt es in praktisch jeder Zelle Ribosomen. Ribosomen kommen besonders häufig in Zellen vor, die große Mengen an Protein synthetisieren. Zum Beispiel ist die Bauchspeicheldrüse für die Bildung mehrerer Verdauungsenzyme verantwortlich, und die Zellen, die diese Enzyme produzieren, enthalten viele Ribosomen. Somit sehen wir ein weiteres Beispiel für eine Formfolgefunktion.

In eukaryotischen Zellen einzigartige Komponenten

Alle Zellen enthalten DNA, wie oben beschrieben. Pflanzenzellen, die eukaryontisch sind, enthalten jedoch Organellen und einen Kern, während prokaryontische Zellen keine Organellen oder einen membrangebundenen Kern besitzen. Wir beginnen damit, dass wir die Strukturen durchgehen, die für alle Eukaryoten einzigartig sind. Als Nächstes werden wir Strukturen betrachten, die für Pflanzenzellen einzigartig sind.

Endomembransystem

Das Endomembransystem (endo = „innerhalb“) ist eine Gruppe von Membranen und Organellen (Abbildung (PageIndex{6})) in eukaryotischen Zellen, die zusammenarbeiten, um Lipide und Proteine ​​zu modifizieren, zu verpacken und zu transportieren. Es umfasst die Kernhülle, Lysosomen und Vesikel, den Tonoplasten (siehe unten) und das endoplasmatische Retikulum und den Golgi-Apparat. Obwohl nicht technisch innerhalb die Zelle, die Plasmamembran, ist in das Endomembransystem eingeschlossen, weil sie, wie Sie sehen werden, mit den anderen endomembranösen Organellen interagiert. Das Endomembransystem umfasst weder Mitochondrien noch Chloroplastenmembranen.

VISUELLE VERBINDUNG

Das endoplasmatische Retikulum

Die Endoplasmatisches Retikulum (ER) (Abbildung (PageIndex{6})) ist eine Reihe miteinander verbundener Membransäcke und -tubuli, die kollektiv Proteine ​​​​modifizieren und Lipide synthetisieren. Sie werden als Verlängerung der Kernmembran gebildet und falten sich zum Zytoplasma hin. Die beiden Funktionen des ER finden in getrennten Bereichen statt: dem groben ER bzw. dem glatten ER.

Die raues endoplasmatisches Retikulum (RER) gefunden werden kann, hat Ribosomen entlang seiner Oberfläche, und die Proteine, die sie bilden, werden entweder sezerniert oder in Membranen in der Zelle eingebaut. Die glattes endoplasmatisches Retikulum (SER) ist kontinuierlich mit dem RER, hat aber wenige oder keine Ribosomen auf seiner zytoplasmatischen Oberfläche (Abbildung (PageIndex{6})). SER-Funktionen umfassen die Synthese von Kohlenhydraten, Lipiden und Steroidhormonen; Entgiftung von Medikamenten und Giften; und Speicherung von Calciumionen.

Vesikel

Transportvesikel, die aus Material des Endomembransystems bestehen, knospen vom RER ab und tragen Material in den Golgi-Apparat, die nächste Komponente des Endomembransystems.

Golgi-Apparat

Die Lipide oder Proteine ​​in den Transportvesikeln müssen noch sortiert, verpackt und markiert werden, damit sie an der richtigen Stelle landen. Das Sortieren, Markieren, Verpacken und Verteilen von Lipiden und Proteinen erfolgt im Golgi-Apparat (auch Golgi-Körper genannt), eine Reihe abgeflachter Membranen (Abbildung (PageIndex{6})).

Wir nennen die Seite des Golgi-Apparats, die näher am ER liegt, die cis Gesicht. Die gegenüberliegende Seite. näher an der Plasmamembran, ist die trans Gesicht. Die aus dem ER gebildeten Transportvesikel wandern zum cis Gesicht des Golgi, verschmelzen mit ihm und entleeren ihren Inhalt in das Lumen des Golgi-Apparats. Während die Proteine ​​und Lipide durch den Golgi wandern, werden sie weiteren Modifikationen unterzogen, die eine Sortierung ermöglichen. Die häufigste Modifikation ist das Hinzufügen kurzer Zuckermolekülketten. Diese neu modifizierten Proteine ​​und Lipide werden dann mit Phosphatgruppen oder anderen kleinen Molekülen versehen, um an ihre richtigen Bestimmungsorte zu gelangen.

Schließlich werden die modifizierten und markierten Proteine ​​in sekretorische Vesikel verpackt, die aus den Golgis . knospen trans Gesicht. Während einige dieser Vesikel ihren Inhalt in andere Zellteile deponieren, wo sie verwendet werden, verschmelzen andere sekretorische Vesikel mit der Plasmamembran und geben ihren Inhalt außerhalb der Zelle ab.

In Pflanzenzellen hat der Golgi-Apparat die zusätzliche Aufgabe, Polysaccharide zu synthetisieren, die zum Teil in die Zellwand eingebaut werden und zum Teil von anderen Zellteilen genutzt werden.

Zytoskelett

Das Zellskelett ist eine Ansammlung von Proteinfilamenten im Zytoplasma. Mikrotubuli sind Schlüsselorganellen der Zellteilung, sie bilden die Grundlage für Flimmerhärchen und Geißeln. Pflanzenzellen haben keine Zilien, die kurze Fortsätze der Zelle sind, die in Bewegung funktionieren, aber die Samenzellen von frühen divergierenden Pflanzen, wie Moosen und kernlosen Gefäßpflanzen, haben Geißeln. Dies sind lange Projektionen, die in Bewegung funktionieren. Mikrotubuli sind auch Führungen für den Aufbau der Zellwand, und Zellulosefasern sind aufgrund der Mikrotubuli parallel. Die Bewegung in Mikrotubuli basiert auf Tubulin-Kinesin-Wechselwirkungen. Im Gegensatz dazu ist die Bewegung von Mikrofilamente basiert auf Aktin-Myosin-Wechselwirkungen. Mikrofilamente leiten die Bewegung von Organellen innerhalb der Zelle.

Mitochondrien

Mitochondrien (Singular = Mitochondrium) werden oft als „Kraftwerke“ oder „Energiefabriken“ einer Zelle bezeichnet, da sie für die Herstellung einer Nukleinsäure namens Adenosintriphosphat (ATP) verantwortlich sind, dem Hauptenergieträgermolekül der Zelle. ATP steht für die kurzfristig gespeicherte Energie der Zelle. Zellatmung ist der Prozess zur Herstellung von ATP unter Verwendung der chemischen Energie, die in Glukose und anderen Nährstoffen enthalten ist. In Mitochondrien verbraucht dieser Prozess Sauerstoff und produziert Kohlendioxid als Abfallprodukt. Tatsächlich stammt das Kohlendioxid, das Sie bei jedem Atemzug ausatmen, aus den zellulären Reaktionen, die als Nebenprodukt Kohlendioxid produzieren.

Passend zu unserem Thema Form follows Function ist es wichtig, darauf hinzuweisen, dass Muskelzellen eine sehr hohe Konzentration an Mitochondrien aufweisen, die ATP produzieren. Deine Muskelzellen brauchen viel Energie, um deinen Körper in Bewegung zu halten. Wenn Ihre Zellen nicht genug Sauerstoff bekommen, produzieren sie nicht viel ATP. Stattdessen wird die geringe Menge ATP, die sie in Abwesenheit von Sauerstoff produzieren, von der Produktion von Milchsäure begleitet.

Mitochondrien sind ovale Doppelmembranorganellen (Abbildung (PageIndex{7})), die ihre eigenen Ribosomen und ihre eigene DNA besitzen. Jede Membran ist eine Phospholipid-Doppelschicht, die mit Proteinen eingebettet ist. Die innere Schicht hat Falten, die Cristae genannt werden. Der von den Falten umgebene Bereich wird als mitochondriale Matrix bezeichnet. Die Cristae und die Matrix haben unterschiedliche Rollen bei der Zellatmung.

Peroxisomen

Eukaryontische Zellen haben häufig kleinere Vesikel, einschließlich Peroxisomen die unter anderem bei der Photosynthese in Pflanzenzellen helfen. Darüber hinaus akkumulieren viele Pflanzenzellen Lipide als Öltropfen, die sich direkt im Zytoplasma befinden. Peroxisomen sind kleine, runde Organellen, die von einzelnen Membranen umgeben sind. Sie führen Oxidationsreaktionen durch, die Fettsäuren und Aminosäuren abbauen. Sie entgiften auch viele Gifte, die in den Körper gelangen können. (Viele dieser Oxidationsreaktionen setzen Wasserstoffperoxid, H2Ö2, die Zellen schädigen würde; Wenn diese Reaktionen jedoch auf Peroxisomen beschränkt sind, bauen Enzyme das H . sicher ab2Ö2 in Sauerstoff und Wasser.) Alkohol wird beispielsweise durch Peroxisomen in Leberzellen entgiftet. Glyoxysomen, die in Pflanzen spezialisierte Peroxisomen sind, sind dafür verantwortlich, gespeicherte Fette in Zucker umzuwandeln.

Für Pflanzenzellen einzigartige Komponenten

Die folgenden Strukturen kommen ausschließlich in Pflanzenzellen vor und fehlen in Tierzellen.

Zellenwand

Obwohl a Zellenwand kommt häufig in Prokaryoten und Pilzen sowie in Pflanzen vor, ihre Vielfalt ist auf konvergente Evolution zurückzuführen, nicht auf gemeinsame Vorfahren, wenn es um diese drei Organismengruppen geht. Pflanzenzellwände bestehen aus Zellulose und sind eine Ausscheidung außerhalb der Plasmamembran. Sie dienen als Abdeckung, die strukturellen Halt bietet und der Zelle Form verleiht.

Zentrale Vakuole

Die zentrale Vakuole ist eine große, membrangebundene Struktur, die einen Großteil der Pflanzenzelle ausfüllt. Die Membran, die die zentrale Vakuole umgibt, wird als bezeichnet Tonoplast. Die zentrale Vakuole spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Wasserkonzentration der Zelle bei sich ändernden Umweltbedingungen. Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass eine Pflanze verwelkt, wenn Sie ein paar Tage lang vergessen, zu gießen? Denn wenn die Wasserkonzentration im Boden niedriger wird als die Wasserkonzentration in der Pflanze, wandert Wasser aus den zentralen Vakuolen und dem Zytoplasma (Abbildung (PageIndex{8})). Wenn die zentrale Vakuole schrumpft, verlässt sie die Zellwand nicht. Dieser Verlust der Unterstützung für die Zellwände der Pflanze führt zu einem welken Aussehen. Auch die zentrale Vakuole unterstützt die Zellexpansion. Wenn die zentrale Vakuole mehr Wasser enthält, wird die Zelle größer, ohne viel Energie in die Synthese von neuem Zytoplasma investieren zu müssen. Schließlich speichern zentrale Vakuolen Nährstoffe, sammeln Ionen an oder werden zu einem Ort, an dem Abfälle gelagert werden.

Plastiden

Plastiden sind eine Gruppe von Speicherorganellen, die in Pflanzen und Algen vorkommen. Chloroplasten sind eine Art von Plastiden, die Chlorophyll und andere Pigmente für die Photosynthese speichern. Chromoplasten sind Plastiden, die orange oder gelbe Pigmente speichern und in Pflanzen und Früchten wie Paprika vorkommen. Sie sind reich an Carotinen und Xanthophylen. Amyloplasten speichern Stärke und finden sich in Pflanzen wie Kartoffelknollen, Karottenwurzeln, Süßkartoffelwurzeln und Grassamen.

Chloroplasten speichern ihre Pigmente in miteinander verbundenen Säcken, den sogenannten Thylakoide (Abbildung (PageIndex{9})). Diese Säcke werden oft in Stapeln gefunden, die als bezeichnet werden grana (Singular Granum). Der flüssige Anteil des doppelmembranigen Chloroplasten wird als bezeichnet stroma. Da das Thylakoid Chlorophyll a, b und akzessorische Pigmente speichert, ist es die Hauptregion für die erste Reaktion der Photosynthese, bei der Sonnenlicht zur Erzeugung molekularer Energie verwendet wird. Im Stroma werden die Produkte der ersten Reaktion verwendet, um organische Moleküle wie Glukose herzustellen. Die Kombination dieser Reaktionen ermöglicht es diesen autotrophen Organismen, ihre eigene organische Nahrung zu produzieren.

Der Chloroplast enthält wie die Mitochondrien seine eigene DNA, Ribosomen, und ist doppelmembranig.

Evolution Connection – Endosymbiose

Wir haben erwähnt, dass sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten DNA und Ribosomen enthalten. Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum eine Organelle ihre eigene DNA und ihr eigenes Ribomosom hat?

Die Endosymbiose-Theorie erklärt:

Symbiose ist eine Beziehung, in der Organismen zweier verschiedener Arten für ihr Überleben voneinander abhängig sind. Endosymbiose (endo- = „innerhalb“) ist eine für beide Seiten vorteilhafte Beziehung, in der ein Organismus im anderen lebt. Endosymbiotische Beziehungen gibt es in der Natur im Überfluss. Zum Beispiel gibt es Mikroben, die im menschlichen Darm leben, die Vitamin K produzieren. Diese Beziehung ist für uns von Vorteil, da wir Vitamin K nicht synthetisieren können. Es ist auch für die Mikroben von Vorteil, da sie vor anderen Organismen und vor dem Austrocknen geschützt sind und sie reichlich Nahrung aus der Umgebung des Dickdarms erhalten.

Wissenschaftler haben seit langem festgestellt, dass Bakterien, Mitochondrien und Chloroplasten ähnlich groß sind. Wir wissen auch, dass Bakterien DNA und Ribosomen haben, genau wie Mitochondrien und Chloroplasten. Wissenschaftler glauben, dass Wirtszellen und Bakterien eine endosymbiotische Beziehung eingehen, wenn die Wirtszellen sowohl aerobe als auch autotrophe Bakterien (Cyanobakterien) aufgenommen, aber nicht zerstört haben. Durch viele Millionen Jahre der Evolution haben sich diese aufgenommenen Bakterien in ihren Funktionen spezialisiert, wobei die aeroben Bakterien zu Mitochondrien und die autotrophen Bakterien zu Chloroplasten wurden.


9.2: Pflanzenzellstruktur - Biologie

INTERNET-LINKS ZU NÜTZLICHEN INFORMATIONEN

Biologie der Pflanzen und das Studium der Botanik

  • Lehrbeauftragter: Dr. Martin Huss.
  • Aushändigung des Lehrplans/der Kursordnung an die Studenten.
  • Überprüfte Kurspolitik, Schwerpunkt Notenbewertung, Prüfungsformat, Prüfungstermine, Nachbildungspolitik usw.
  • Überprüfte allgemeine Informationen aus dem Lehrplan (z. B. Leseaufgaben, Bürotelefonnummer, Sprechzeiten usw.).
  • Buch lesen (im Lehrplan aufgeführte Leseaufgaben), die Prüfungen umfassen sowohl Vorlesungs- als auch Leseaufgaben.
  • Der Anfang der Kapitel hat eine Gliederung und eine Kapitelübersicht: Überprüfen Sie diese!
  • Fettgedruckte Überschriften und Begriffe – kennen Sie diese Begriffe oder Konzepte.
  • Kapitelzusammenfassungen lesen.
  • Überprüfungsfragen - Einige Test- und Quizfragen basieren auf Überprüfungsfragen am Ende des Kapitels.
  • Schauen Sie sich die Diagramme und Abbildungen in jedem behandelten Kapitel an.
  • Schreiben Sie Ihre Skripte noch am selben Tag neu.
  • Vergleichen Sie Ihre Notizen mit denen, die im Internet veröffentlicht wurden.
  • Fragen stellen.
  • Das Department of Biological Sciences bietet auch kostenlose Nachhilfe für Studenten an, die in diesem und anderen Biologie-Bachelorstudiengängen der Stufe 1000 bis 2000 eingeschrieben sind. Weitere Informationen erhalten Sie von LSE 202.
  1. Pflanzen – gängige Beispiele (z. B. Wasserlinsen, Mammutbäume usw.) und Biodiversität.
  2. Eigenschaften von Pflanzen.
  3. Rolle der Pflanzen in der Biosphäre.
  4. Wohltuende Wirkungen von Pflanzen
  5. Kurze Geschichte der Botanik.
  6. Botanik oder Pflanzenbiologie und die Natur der Wissenschaft.
  7. Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Pflanzenleben und dem Leben im Allgemeinen.

Nenne eine Pflanze! (Entengrütze, Geranie, Apfelbaum, Eiche, Löwenzahn, Algen, Mammutbaum, Karotte usw.). Viel Artenvielfalt! Pflanzen gibt es in verschiedenen Formen, Größen. Einige sind kurzlebig, andere leben Hunderte von Jahren. Pflanzen haben sich an eine Vielzahl von Lebensräumen und Methoden zur Fortpflanzung und Verbreitung angepasst.

Laut E. O. Wilson in seinem Buch "The Diversity of Life" gibt es etwa 248.400 Arten höherer Pflanzen (d. h. Farne, Gymnospermen, Moosen, Blütenpflanzen). Es gibt etwa 26.900 Algenarten.

TAKE HOME MESSAGE - Die Biodiversität vieler Arten ist hoch!

III. Rolle der Pflanzen in der Biosphäre


Energiefluss von der Sonne zu den Erzeugern gelber Pfeil = Sonnenlicht. Energie- und Stofffluss von Erzeugern zu anderen Organismen grüne Pfeile Materialfluss aus der Umgebung = grauer Pfeil (z. B. Kohlendioxid, Wasser und Nährstoffe) Stoffstrom von Verbrauchern und Zersetzern zurück zu Produzenten = roter Pfeil (z. B. Kohlendioxid, Wasser und Nährstoffe). Welche der drei (Produzenten, Zersetzer und Verbraucher) sind für das Leben auf der Erde unerlässlich? (Antwort: Produzenten und Zersetzer). Am wenigsten von Bedeutung sind die Verbraucher, obwohl diese für bestimmte Pflanzen ökologisch wichtig sein können (z. B. Bestäubung und Samenverbreitung).

NS. Wohltuende Wirkungen von Pflanzen

1. Essen
2. Sauerstoff in die Atmosphäre zuführen (11 Jahre Versorgung auf der Erde).
3. Erhalten Sie das Klima (Entwaldung ist besorgniserregend).

ÜBERLEGEN SIE DIES: Machen Sie eine Liste von Pflanzen und Pflanzenprodukten, mit denen Sie im Laufe eines Tages in Kontakt gekommen sind. Listen Sie die Pflanze auf und wie sie von Ihnen verwendet wurde. Listen Sie eine bestimmte Verwendung nur einmal auf. Listen Sie zum Beispiel keine Tomaten auf, wenn Sie die Früchte zweimal in einem Salat oder auf einem Hamburger essen. Aber wenn Sie Ketchup essen, dann listen Sie es noch einmal auf. Was hat diese Liste mit der Qualität Ihres Alltags zu tun?

Mit welchen Pflanzen/Pflanzenprodukten sind Sie heute in Kontakt gekommen? Beispiele: Lebensmittel, Medizin, Gewürze, Fasern, Papier, Kleidung, Bauholz, Sauerstoff, Brennstoff (Kohle und Holz), Zahnstocher, Toilettenpapier, Papiergeld, Erfrischungsgetränke, Medikamente usw.

TAKE HOME MESSAGE - Pflanzen sind für unseren Fortbestand und unsere Lebensqualität notwendig.
V. Kurze Geschichte der Botanik.

Frühe menschliche Kulturen waren Jäger/Sammler. Einer der ersten Berufe war die Botanik (Pflanzentaxonomie), denn es war ein wichtiges Wissen, giftige von essbaren Pflanzen unterscheiden zu können.

Vor etwa 8.000 bis 12.000 Jahren geschah etwas, das das Herz der menschlichen Gesellschaft veränderte. Was war es? Antwort: Landwirtschaft!

Landwirtschaft - Versteinerte Pflanzenreste (z. B. Samen, verkohlte Pflanzenreste, Pollen) in archäologischen Ausgrabungen menschlicher Lager legen die Entdeckung der Landwirtschaft vor etwa 8.000 bis 12.000 Jahren hin.

Die meisten alten Zivilisationen (z. B. Chinesen, Ägypter, Assyrer, Inka, Maya usw.) praktizierten Landwirtschaft unabhängig von ihrer geografischen Lage auf der Welt. Einheimische Pflanzen (und Tiere) wurden von den jeweiligen Gesellschaften domestiziert.

Zwei Hypothesen zum Ursprung der Landwirtschaft:

1. Unabhängige Entdeckung in verschiedenen Teilen der Welt.
2. Diffusionistische Hypothese - Entdeckung entstand in einem Teil der Welt und verbreitete sich von
eine Zivilisation zur anderen.

Pflanzen für Lebensmittel/Medizin:

In vorliterarischen Gesellschaften wurde das Wissen darüber, was gut oder schlecht war, in mündlichen Überlieferungen weitergegeben, normalerweise durch religiöse Führer – den „Mediziner“ oder Schamanen unter bestimmten nordamerikanischen Indianern und ihren Gegenstücken in anderen Gesellschaften (z. B. Priester, Rabbiner, Lehrer).

  • Pflanzentaxonomie und Biogeographie
  • Pflanzenphysiologie
  • Pflanzenökologie
  • Pflanzenmorphologie, Anatomie und Entwicklungsbiologie
  • Pflanzenzytologie (Zellstruktur und -funktion)
  • Pflanzengenetik
  • Ethnobotanik und Wirtschaftsbotanik
  • Gentechnik - zur Pflanzenverbesserung, Insektenabwehr, Bodengewinnung, längere Haltbarkeit von Früchten, Krankheitsresistenz usw.
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TAKE-HOME-MESSAGE: Das Gebiet der Botanik ist ein Höhepunkt vieler historischer Ereignisse und besteht aus vielen verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen.

VI. Botanik oder Pflanzenbiologie und die Natur der Wissenschaft.

Wissenschaft ist ein organisiertes Wissenssystem a, das durch eine spezielle Methode b, die "wissenschaftliche Methode", der Forschung gewonnen wird und darauf abzielt, die Ursachen und das Verhalten des natürlichen Universums c zu erklären.

a Es gibt verschiedene Arten von Wissen a : z.B. Sprachkenntnisse, Literatur, Kfz-Mechanik, Kochen, Jura, Philosophie, Wortbedeutung.

In der Wissenschaft geht es nicht um Beweise oder absolute Wahrheit. In der Wissenschaft geht es mehr darum, Unsicherheit zu reduzieren, als die Dinge als harte, kalte Tatsachen zu bezeichnen.

1. Problem oder Frage basierend auf Beobachtungen.
2. Hypothese - "Erziehungsschätzung" um die Frage zu beantworten oder zu erklären.
3. Experimentieren (um festzustellen, ob die Hypothese gültig ist oder nicht).
Eine Vorraussage
B. Der Test
4. Fazit

c Natürliches Universum - Die Wissenschaft kann sagen, wie eine Gitarrensaite beim Zupfen einen Klang erzeugt, aber sie kann wenig über den ästhetischen Wert von Musik aussagen. Die Wissenschaft kann außerhalb ihres Fachgebiets nichts über Ethik, Moral und das Übernatürliche sagen.

Haftungsausschluss: Wenn Wissenschaftler wissenschaftliche Forschung betreiben, setzen sich die meisten nicht hin und denken: „Meine Güte, ich denke, ich werde eine Beobachtung machen. Welche Fragen fallen Ihnen ein? Vielleicht sollte ich einige mögliche Hypothesen aufschreiben. 1,2,3, 4 usw. Ah, jetzt wollen wir mal sehen, ich werde ein Experiment machen, um eine meiner Hypothesen zu testen. Ich werde mich mit induktivem und deduktivem Denken beschäftigen". Wissenschaftler verhalten sich nicht wie die stereotypen Charaktere in Fernsehsendungen (z. B. Mr. Spock von Star Trek oder der Professor von Gilligan's Island). Kreativität, persönliche Voreingenommenheit, harte Arbeit, Zufallsspekulationen, Experimente, Verfügbarkeit von Geldern und Ressourcen, die Existenz geeigneter Technologien und dummes Glück spielen alle eine Rolle. Der Grund für die Darstellung der "wissenschaftlichen Methode" ist der Versuch, die wesentlichen Elemente des Prozesses zu sezieren. Auch Wissenschaftler sind nicht wie Bill Nye - der Wissenschaftstyp, Mr. Wizard oder Beakman aus Beakman's World. Dies sind Naturwissenschaftler, aber wenn sie Experimente durchführen, wissen sie bereits, was das Ergebnis des Experiments sein wird. Nicht so bei Wissenschaftlern. TATSACHE: eine bestätigte oder zumindest vereinbarte empirische Beobachtung (oder eine Schlussfolgerung, wenn sie sich auf eine "abgeleitete" Tatsache bezieht). Zum Beispiel wird ein Fossil von den meisten Biologen allgemein als Beweis für Leben in der fernen Vergangenheit akzeptiert, auch wenn die scheinbare Lebensform in der heutigen Welt nicht mehr existiert (z. B. Dinosaurier, Ammoniten - eine ausgestorbene Molluske usw.). Dass Fossilien die Überreste oder Produkte von etwas Lebendigem sind, ist eine gefolgerte Tatsache, obwohl der lebende Organismus nicht mehr vorhanden ist.

HYPOTHESE: eine vorgeschlagene Erklärung bestimmter "Fakten", die auf irgendeine vorstellbare Weise empirisch überprüfbar sein müssen.

THEORIE: eine integrierte, umfassende Erklärung vieler "Fakten" und eine Erklärung, die zusätzliche Hypothesen und überprüfbare Vorhersagen über das Aussehen und die Funktionsweise der natürlichen Welt generieren kann. Eine allgemein anerkannte wissenschaftliche Theorie ist eine gut getestete Hypothese, die durch viele Beweise gestützt wird. Die wissenschaftliche Definition von Theorie unterscheidet sich von dem, was der Laie verwendet - wie eine Vermutung. "Na ja, das ist nur eine Theorie". Tatsächlich ist eine Theorie gut getestet und besitzt, wenn sie mit den Daten übereinstimmt, ein hohes Maß an Sicherheit (wenn auch nicht gleichbedeutend mit einem Beweis).

VII. Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Pflanzenleben (und dem Leben im Allgemeinen).

Überlegen Sie sich im Kopf die Frage, welches der folgenden Objekte Sie für lebendig und nicht lebendig halten würden. Fragen Sie zu Beginn dieses Abschnitts die Klasse, welches der folgenden Objekte am Leben ist. Ein Frosch, ein Stein, ein Virus, ein Samen und ein Baum.

Worauf haben Sie Ihre Antwort gestützt? Die meisten Menschen haben ein intuitives Gespür dafür, zu bestimmen, was lebendig oder nicht lebendig ist. Aber eine genaue Definition zu finden, ist schwierig. Im Jahr 1994 argumentierte eine Konferenz von Wissenschaftlern, ob Viren, die sowohl lebende als auch nicht-lebende Eigenschaften zu haben scheinen, am Leben waren oder nicht. Ein Wissenschaftler namens Stephen Hawking hat öffentlich argumentiert, dass nicht nur biologische Viren am Leben sind, sondern dass Computerviren eine künstliche Lebensform darstellen.


9.2: Pflanzenzellstruktur - Biologie

1. Pflanzen transportieren organische Verbindungen von Quellen zu Senken.

3. Hohe Konzentrationen von gelösten Stoffen im Phloem an der Quelle führen zu einer Wasseraufnahme durch Osmose.

  • Laden von Saccharose in die STMs an der Quelle
  • reduziert das Wasserpotential in STMs, wodurch Wasser durch Osmose eindringt

4. Erhöhter hydrostatischer Druck bewirkt, dass der Inhalt des Phloems in Richtung Senken fließt.

  • Wasseraufnahme erzeugt hydrostatischen Druck
  • das zwingt den Phloemsaft, entlang der Röhre zu fließen
  • Druckgradient im Schlauch wird durch die Entlastung von Saccharose verstärkt
  • und der daraus resultierende Wasserverlust aus dem Siebrohr an seiner Spüle

  • Bei normaler Temperatur ist die Kompressibilität von Wasser so gering, dass es als inkompressibel angesehen werden kann
  • daher führt jede Druckänderung an einem Ende des Transportbehälters zu einer gleichen Druckänderung am anderen Ende des Transportbehälters
  • Dadurch kann sich der Phloemsaft mit oder gegen die Schwerkraft nach oben oder unten bewegen, wenn er sich von der Quelle zur Senke bewegt

Anwendungen und Fähigkeiten:

Anwendung: Struktur-Funktions-Beziehungen von Phloem-Siebrohren.

Fertigkeit: Identifizierung von Xylem und Phloem in Mikroskopaufnahmen von Stamm und Wurzel.

Fähigkeit: Analyse von Daten aus Experimenten zur Messung von Phloemtransportraten unter Verwendung von Blattlausstiletten und radioaktiv markiertem Kohlendioxid.


Transpiration ist der Verlust von Wasserdampf aus den Blättern und Stängeln von Pflanzen.

Sobald das Wasser von den Wurzeln aufgenommen wurde, wird es nach oben in die Blätter gezogen, wo es dann verdunstet. Dieser Wasserfluss von den Wurzeln zu den Blättern wird als Transpirationsstrom bezeichnet. Dieser Transpirationsstrom tritt in Xylemgefäßen auf und die Bewegung des Wassers ist passiv. Reife Xylemgefäße sind lange tote Strukturen, die aus Zellen bestehen, die von einem Ende zum anderen angeordnet sind. Die Zellwände zwischen den benachbarten Xylemzellen werden abgebaut und der zytoplasmatische Inhalt stirbt ab, um eine kontinuierliche Röhre zu bilden. Den Zellen fehlt auch eine Plasmamembran, die den freien Eintritt von Wasser in die Gefäße ermöglicht. Darüber hinaus enthalten sie auch Poren in den äußeren Zellwänden, die die Bewegung von Wasser aus den Gefäßen und in die umgebenden Blattzellen ermöglichen. Die äußeren Zellwände enthalten Verdickungen, die Spiralen oder Ringen ähneln, die mit Lignin imprägniert sind, was die Gefäße stark macht und niedrigen Drücken standhält. Unterdruck (Sog) entsteht in den Xylemgefäßen, wenn Wasser aus dem Transpirationsstrom durch Verdunstung von Wasserdampf aus den schwammigen Mesophyll-Zellwänden in den Blättern gezogen wird. Wärme aus der Umgebung ist notwendig, da sie die für die Verdunstung des Wassers benötigte Energie bereitstellt. Durch den niedrigen Druck wird mehr Wasser von den Wurzeln durch die Xylemröhren nach oben gezogen, dies wird als Transpirationszug bezeichnet. Transpiration Pull funktioniert aufgrund der Kohäsion von Wassermolekülen. Zwischen den Wassermolekülen bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen, die die Bildung von Wassersäulen ermöglichen, die durch den niedrigen Druck nicht leicht gebrochen werden. Darüber hinaus spielt die Adhäsion auch eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Transpirationskraft. Die Wassermoleküle haften an den Wänden der Xylemgefäße und verhindern, dass die Wassersäulen brechen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Struktur von Xylemgefäßen, Transpirationszug, Kohäsion, Adhäsion und Verdunstung alle wichtig für den Transport von Wasser durch den Transpirationsstrom sind.


Zellorganellen

Zellorganellen sind die kleinen Arbeitshäuser innerhalb der Zelle. Alle Funktionen des Lebens finden in jeder einzelnen Zelle statt. Organellen können durch Aufbrechen der Plasmamembran, durch Homogenisieren und Ultrazentrifugieren der Mischung freigesetzt werden. Die Organellen sind von unterschiedlicher Größe und Dichte und setzen sich mit bestimmten Raten ab.

Die Kern befindet sich im Zentrum der meisten Zellen. Einige Zellen enthalten mehrere Kerne, wie zum Beispiel die Skelettmuskulatur, während andere keine haben, wie zum Beispiel rote Blutkörperchen. Der Zellkern ist die größte membrangebundene Organelle. Insbesondere ist es für die Speicherung und Übertragung genetischer Informationen verantwortlich. Der Kern ist von einer selektiven Kernhülle umgeben. Die Kernhülle besteht aus zwei Membranen, die in regelmäßigen Abständen verbunden sind, um kreisförmige Öffnungen zu bilden, die Kernporen genannt werden. Die Poren ermöglichen es RNA-Molekülen und Proteinen, die die DNA-Expression modulieren, sich durch die Poren und in das Zytosol zu bewegen. Der Selektionsprozess wird durch einen energieabhängigen Prozess gesteuert, der den Durchmesser der Poren als Reaktion auf Signale verändert. Im Kern verbinden sich DNA und Proteine ​​zu einem Netzwerk von Fäden, das Chromatin genannt wird. Das Chromatin wird zum Zeitpunkt der Zellteilung lebenswichtig, da es fest kondensiert wird und so die stäbchenförmigen Chromosomen mit der vermaschten DNA bildet. Innerhalb des Kerns befindet sich eine filamentöse Region namens Nukleolus. Dies dient als Ort, an dem die RNA- und Proteinkomponenten von Ribosomen zusammengebaut werden. Der Nukleolus ist nicht membrangebunden, sondern nur eine Region.

Ribosomen sind die Stellen, an denen Proteinmoleküle aus Aminosäuren synthetisiert werden. Sie bestehen aus Proteinen und RNA. Einige Ribosomen werden an das granuläre endoplasmatische Retikulum gebunden gefunden, während andere im Zytoplasma frei sind. Die Proteine, die an Ribosomen, die an das granuläre endoplasmatische Retikulum gebunden sind, synthetisiert werden, werden vom Lumen (offener Raum innerhalb des endoplasmatischen Retikulums) zum Golgi-Apparat zur Sekretion außerhalb der Zelle oder zur Verteilung an andere Organellen übertragen. Die aus freien Ribosomen synthetisierten Proteine ​​werden in das Zytosol freigesetzt.

Die endoplasmatisches Retikulum (ER) ist kollektiv ein Netzwerk von Membranen, die einen singulären kontinuierlichen Raum umschließen. Wie bereits erwähnt, ist das granuläre endoplasmatische Retikulum mit Ribosomen verbunden (die der äußeren Oberfläche ein raues oder körniges Aussehen verleihen). Manchmal wird das granuläre endoplasmatische Retikulum als raues ER bezeichnet. Das granuläre ER ist an der Verpackung von Proteinen für den Golgi-Apparat beteiligt. Dem agranulären oder glatten ER fehlen Ribosomen und es ist der Ort der Lipidsynthese. Darüber hinaus speichert das agranuläre ER Calciumionen Ca 2+ und gibt diese frei.

Die Golgi-Apparat ist ein membranöser Sack, der dazu dient, Proteine ​​zu modifizieren und in sekretorische/transportierende Vesikel zu sortieren. Die Vesikel werden dann an andere Zellorganellen und die Plasmamembran abgegeben. Die meisten Zellen haben mindestens einen Golgi-Apparat, manche können aber auch mehrere haben. Der Apparat befindet sich normalerweise in der Nähe des Kerns.

Endosomen sind membrangebundene tubuläre und vesikuläre Strukturen, die sich zwischen der Plasmamembran und dem Golgi-Apparat befinden. Sie dienen der Sortierung und Lenkung des Bläschenverkehrs, indem sie Bläschen abklemmen oder mit ihnen verschmelzen.

Mitochondrien gehören zu den wichtigsten Strukturen des menschlichen Körpers. Sie sind der Ort verschiedener chemischer Prozesse, die an der Synthese von Energiepaketen namens ATP (Adenosintriphosphat) beteiligt sind. Jedes Mitochondrium ist von zwei Membranen umgeben. Die äußere Membran ist glatt, während die innere zu Tubulusstrukturen, den Cristae, gefaltet ist. Mitochondrien sind insofern einzigartig, als sie kleine Mengen an DNA enthalten, die die Gene für die Synthese einiger mitochondrialer Proteine ​​enthält. Die DNA wird ausschließlich von der Mutter geerbt. Zellen mit größerer Aktivität haben mehr Mitochondrien, während weniger aktive Zellen weniger Energie produzierende Mitochondrien benötigen.

Lysosomen sind durch eine einzige Membran gebunden und enthalten stark saure Flüssigkeit. Die Flüssigkeit dient als Verdauungsenzym zum Abbau von Bakterien und Zelltrümmern. Sie spielen eine wichtige Rolle in den Zellen des Immunsystems.

Peroxisomen werden ebenfalls von einer einzigen Membran gebunden. Sie verbrauchen Sauerstoff und treiben Reaktionen voran, die Wasserstoff in Form von Wasserstoffperoxid aus verschiedenen Molekülen entfernen. Sie sind wichtig für die Aufrechterhaltung des chemischen Gleichgewichts innerhalb der Zelle.

Die Zytoskelett is a filamentous network of proteins that are associated with the processes that maintain and change cell shape and produce cell movements. The cytoskeleton also forms tracks along which cell organelles move propelled by contractile proteins attached to their various surfaces. Like a little highway infrastructure inside the cell. Three types of filaments make up the cytoskeleton.


Cilium Function

Cilia can help to remove contaminants from organs or tissue by helping to move fluids over the cell. The lining of the nasopharynx and the trachea are covered in cilia. These ciliated epithelial cells remove mucus, bacteria, and other debris from the lungs. Another example is the lining of the fallopian tubes. The cilia here are responsible for helping in fertilization by movement of the egg towards the uterus.

Kinocilia are a specialized type of cilia found on the apical ends of vertebrate hair cells. Along with stereocilia, non-motile collections of actin filaments related to cilia, they are involved in hearing and balance (mechanoreception).


This figure depicts the internal structure of a cilium, showing the nine pairs of outer microtubules and the two central microtubules, connected by protein linkers and dynein molecules.


This figure depicts epithelial cells covered in small hair-like cilia.

1. What are cilia composed of?
A. Mikrofilamente
B. Mikrotubuli
C. Keratin
D. Aktin

2. What type of organism does not have cilia?
A. Bakterien
B. Protisten
C. Pflanzen
D. Tiere

3. Which of the following is not a function of cilia?
A. Fortbewegung
B. Fütterung
C. Reproduktion
D. Fighting infection
E. Nichts des oben Genannten


9.2: Plant Cell Structure - Biology

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Editor’s Choice-Artikel basieren auf Empfehlungen der wissenschaftlichen Herausgeber von MDPI-Zeitschriften aus der ganzen Welt. Redakteure wählen eine kleine Anzahl kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichter Artikel aus, die ihrer Meinung nach für Autoren besonders interessant oder in diesem Bereich wichtig sind. Ziel ist es, eine Momentaufnahme einiger der spannendsten Arbeiten zu geben, die in den verschiedenen Forschungsbereichen der Zeitschrift veröffentlicht wurden.


What Is Their Function?

The primary function of cilia and flagella is movement. They are the means by which many microscopic unicellular and multicellular organisms move from place to place. Many of these organisms are found in aqueous environments, where they are propelled along by the beating of cilia or the whip-like action of flagella. Protists and bacteria, for example, use these structures to move toward a stimulus (food, light), away from a stimulus (toxin), or to maintain their position in a general location. In higher organisms, cilia is often used to propel substances in a desired direction. Some cilia, however, do not function in movement but in sensing. Primary cilia, found in some organs and vessels, can sense changes in environmental conditions. Cells lining the walls of blood vessels exemplify this function. The primary cilia in blood vessel endothelial cells monitor the force of blood flow through the vessels.


Investigating the cell and developmental biology of plant infection by the rice blast fungus Magnaporthe oryzae

Magnaporthe oryzae is the causal agent of rice blast disease, the most widespread and serious disease of cultivated rice. Live cell imaging and quantitative 4D image analysis have provided new insight into the mechanisms by which the fungus infects host cells and spreads rapidly in plant tissue. In this video review article, we apply live cell imaging approaches to understanding the cell and developmental biology of rice blast disease. To gain entry to host plants, M. oryzae develops a specialised infection structure called an appressorium, a unicellular dome-shaped cell which generates enormous turgor, translated into mechanical force to rupture the leaf cuticle. Appressorium development is induced by perception of the hydrophobic leaf surface and nutrient deprivation. Cargo-independent autophagy in the three-celled conidium, controlled by cell cycle regulation, is essential for appressorium morphogenesis. Appressorium maturation involves turgor generation and melanin pigment deposition in the appressorial cell wall. Once a threshold of turgor has been reached, this triggers re-polarisation which requires regulated generation of reactive oxygen species, to facilitate septin GTPase-dependent cytoskeletal re-organisation and re-polarisation of the appressorium to form a narrow, rigid penetration peg. Infection of host tissue requires a further morphogenetic transition to a pseudohyphal-type of growth within colonised rice cells. At the same time the fungus secretes an arsenal of effector proteins to suppress plant immunity. Many effectors are secreted into host cells directly, which involves a specific secretory pathway and a specialised structure called the biotrophic interfacial complex. Cell-to-cell spread of the fungus then requires development of a specialised structure, the transpressorium, that is used to traverse pit field sites, allowing the fungus to maintain host cell membrane integrity as new living plant cells are invaded. Thereafter, the fungus rapidly moves through plant tissue and host cells begin to die, as the fungus switches to necrotrophic growth and disease symptoms develop. These morphogenetic transitions are reviewed in the context of live cell imaging studies.


What is the difference between Plant Cell and Bacterial Cell?

• Cell type:

• Bacterial cells are prokaryotic cells.

• Plant cells are eukaryotic cells.

• Cell wall:

• Bacterial cell wall is made up of polysaccharide and protein.

• Plant cell wall is made up of cellulose.

• Presence of organelles covered by a double-layered membrane:

• No such membrane organelles in bacterial cells.

• Such organelles are found in plant cells (mitochondria, nucleus, Golgi Bodies, etc.)

• Genetic material:

• Found in the cytoplasm as a circular DNA and RNA in bacterial cells.

• Found inside the nucleus in plant cells.

• DNA molecules:

• Bacterial DNA is circular and single stranded.

• DNA of plant cell carries genetic information about the whole plant and DNA molecules are linear and double stranded.

• Photosynthesis:

• Photosynthetic bacterial cells do not have chloroplast. Instead, the bacterio chlorophyll (pigment) are scattered all over the cells.

• Plant cells have chloroplast containing chlorophyll a and b as pigments.

• Presence of cytoskeleton made up of microtubules and micro fibers:

• No cytoskeleton found in bacterial cells.

• It is present in plant cells.

• Ribosomes:

• Small 70S ribosomes are found in bacterial cells.

• Large 80S ribosomes are found in plant cells.

• Vacuole:

• Absent in bacterial cells.

• Flagella:

• Present in some bacterial cells but no 9+2 structure.

• Transcription and translation:

• Occur in the cytoplasm in bacterial cell.

• Transcription occurs in nucleus and translation in cytoplasm.

• Cell division:

• Division of bacterial cell occurs by simple fission no mitosis or meiosis.

• Plant cells divide by mitosis or by meiosis.

• Other:

Images Courtesy: Plant Cell structure and Cell types via Wikicommons (Public Domain)


Schau das Video: Viden om plantecellen biologi (Kann 2022).