ZF Praktikum 2 Botanik 2 PDF

Preview

Summary

Dies ist eine Zusammenfassung vom Botanikpraktikum an der ZHAW im Rahmen des Umweltingenieur-studiengangs. Sie beinhaltet alle Praktika mit Beschreibung der Schritte und Ergebnisse, ist erweiterbar und hat Platz für Notizen. Alle Informationen welche für die Prüfung relevant waren, sind darin enthal...

Description

Yael Hazan, UI16, HS17

Wurzel Die beiden Wurzelsysteme, Allhorrhizie und Homorrhizie können Sie anhand von Beispielen erkennen und unterscheiden. Sie können zudem erklären, weshalb Rhizoide und Rhizome keine Wurzeln sind.

Rhizoide: Haftorgan, wurzelähnliche Strukturen, sind aber KEINE WURZELN! ÆMoose, Farn Rhozome: Unterirdischer Spross, aus dem aber echte Wurzeln wachsenÆIngwer, Iris, Farn Die Begriffe Wurzelrübe und Wurzelknolle können Sie definieren und wissen um deren Funktion. Wurzelrübe: Die Hauptwurzel, mit einem Teil des unteren Sprossabschnittes, dem Hypokotyl, ist verdickt. (Spross und Wurzeln sind beteiligt) ÆKarotte, Löwenzahn, Rettich, Zuckerrübe Wurzelknolle: Sprossbürtige verdichte Wurzel (nur ein Organ ist beteiligt), deren Hauptfunktion die Stoffspeicherung ist. ÆManiok, Süsskartoffel Stärketest mit JodJodKali: Maniok, Pastinake und Süsskartoffel haben sich verfärbtÆStärke! Bei einer primären Wurzel erkennen Sie unter dem Mikroskop, bzw. auf einer mikroskopischen Abbildung die unterschiedlichen Wurzelzonen, sowie die Kalyptra, den Zentralzylinder, die Wurzelrinde und die Wurzelhaare. Zudem kennen Sie den Begriff Hypokotyl. Hypokotyl: Abschnitt der Sprossachse einer Samenpflanze vom Wurzelhals (das ist die Grenzzone zwischen Wurzel und Sprossachse) bis zu den Kotyledonen (Keimblättern).

1

In einem mikroskopischen Wurzelquerschnitt erkennen Sie die einzelnen Gewebearten und können diese beschriften.

Sie kennen die Aufgaben der Endodermis, bzw. des Caspary-Streifens. Die Endodermis ist selektiv und bildet eine Barriere für gewisse Moleküle. Das heisst, nicht alle wasserlöslichen Stoffe können durch die Endodermiszellen ins Xylem aufgenommen werden. Pflanze nimmt aber auch Schadstoffe, wie Schwermetalle auf. Versuch mit Blauem Wasser: Der Farbstoff A und B konnte direkt ins Xylem aufgenommen werden, bei den im Sprossbereich abgeschnittenen Blütenstängel (Ohne Wurzeln).

Auf mikroskopischen Abbildungen erkennen Sie die beiden Mykorrhiza-Typen, Endo- und Ektomykorrhiza und können diese charakterisieren. Intrazellulär: Pilzhyphen kommen in den Raum zwischen Zellwand und Plasma-Membran.

2

Interzellulär: Nur in den Zellwandraum der Wurzelrinde, des äussersten Gewebes der Wurzel vordringen.

Sie wissen um den biologischen und wirtschaftlichen Nutzen von Mykorrhizza-Pilzen. Vorteile für Pflanzen: • • • •

Verbesserung der Nährstoffaufnahme Förderung Wachstum Erhöhter Schutz vor Schadstoffen Erhöhte Toleranz verschiedener abiotischer/biotischer Stressfaktoren

ÆPilz: Bekommt Kohlenhydrate von der Pflanze Sie kennen das Erscheinungsbild von Knöllchenbakterien und können Beispiele für Wirtspflanzen und deren Symbiosepartner nennen.

Wurzelknöllchen des Schneckenklees. Beide profitieren! ÆWasserfarn, Erle, Schmetterlingsblütler

3

Sie wissen um den biologischen und wirtschaftlichen Nutzen von Knöllchenbakterien. Bodenbakterien, welche oft mit Hülsenfrüchtlern eine mutualistische Symbiose eingehen. Sie besitzen die Fähigkeit Stickstoff (N2) zu binden, indem sie ihn zu Ammoniak (NH3) bzw. Ammonium (NH4+) reduzieren und damit biologisch verfügbar machen. Spross Sie kennen die Strukturen und Zonen eines Spross-Apikalmeristems von Samenpflanzen.

Anhand des Gewebeaufbaus beim Spross können Sie einen Sprossquerschnitt von einem Wurzelquerschnitt unterscheiden.

Kutikula

Abbildungen von einjährigen Sprossquerschnitten können Sie beschriften und die verschiedenen Gewebetypen mit Farben einzeichnen.

4

Die Gewebe- und Zelltypen der Leitbündel können Sie in einer Abbildung beschriften und ihre Funktionen benennen.

Leitbündel (Faszikel) sind für den Ferntransport von Wasser, gelösten Stoffen und organischen Substanzen (Assimilaten, hauptsächlich Zucker) im Spross, im Blatt sowie in der Wurzel von höheren Pflanzen (Gefäßpflanzen) verantwortlich. Leitbündel bestehen aus dem Xylem (Holzteil) mit Zellelementen für den Wassertransport (zum Beispiel Tracheen und Tracheiden) und dem Phloem (Bastteil, Siebteil) für den Transport der Assimilate mit Siebzellen bzw. Siebröhren und Geleitzellen Abbildungen von Sprossquerschnitten mit sekundärem Dickenwachstum können Sie beschriften und die verschiedenen Gewebetypen mit Farben einzeichnen.

5

Anhand des Früh- und Spätholzes (bei Abbildungen mikroskopischer Querschnitte) können Sie das Alter von Gehölzen bestimmen und erläutern, wie Jahrringe zustande kommen.

Jahrringe: Entstehen durch sekundäres Dickenwachstum. Kambium Ring vergrössert sich und es werden RingeÆJahresringe sichtbar

6

Mit Hilfe einer Lupe sind Sie in der Lage, zerstreutporige von ringporigen Hölzern und Angiospermen- von Gymnospermen-Hölzern zu unterscheiden.

Pflanzliche Fasern können aus unterschiedlichen Pflanzenorganen gewonnen werden. Nennen Sie je ein Pflanzenbeispiel für Sprossfasern, Blattfasern, Fruchthaare und Samenhaare. • • • •

Sprossfasern (Cellulose, Bastfasern, Kork, Holzfasern): Spross Blattfasern: Agaven-Blätter, Hartfasern aus den Blättern einer Faserbanane Fruchthaare: Kokos (Mesokarp der Steinfrucht) Samenhaare: Baumwolle, Kapok

Sie erkennen in einer mikroskopischen Abbildung den Unterschied von pflanzlichen und tierischen Fasern, bzw. Haaren.

7

Sie können erklären was in der Botanik unter dem allgemeinen Begriff Holz verstanden wird. Holz=sekundäres Xylem Alles Gewebe, das vom Leitbündelkambium nach innen abgegeben wird. • Tracheiden • Tracheen (nur bei Angiospermen) • Holzfasern (nur bei Angiospermen) • Markstrahlparenchym Bast = sekundäres Phloem Alles Gewebe, das vom Leitbündelkambium nach aussen abgegeben wird. Hartbast → Fasern Weichbast → Parenchym und Siebröhrenglieder bei Angiospermen und Siebzellen bei Gymnospermen und Farnen Die Begriffe Kern-und Splintholz können sie anhand eines Holzquerschnittes erklären. Splintholz: • • • •

Äußeren Jahrringe zur Leitung und Speicherung Hebt sich bei den Bäumen mit dunklem Kern durch helle Farbe ab Bei z.B. Fichte nicht vom Kern zu unterscheiden Manche Baumarten schmalen Splint, andere vom Mark bis zum Kambium (Splintholzbäume= Birke, Erle, Weißbuche, Bergahorn, Spitzahorn)

Kernholz: • Nicht mehr an Vitalfunktion beteiligt • Kernbildung sekundärer Prozess • Kernbildung erst im Alterungsprozess (setzt nach Jahren ein)

8

• •

Auslöscher: genotypische Fixierung und exogene Faktoren KH- Inhaltsstoffe: Flavonoide, Tannine, Isoprenoide, Harze, Lignane, Stilbene, Chinone und Troplone

Blatt Sie wissen, dass die Blattspreite in erster Linie zwei Erfordernissen angepasst ist: ˗ Durchführung der Photosynthese ˗ Einschränkung und Kontrolle des durch Transpiration bedingten Wasserverlustes Versuch mit dem Potometer! Transpirationsmessung (Bericht von Matthias und Alban) Wind und Wärme erhöht die Transpirationsrate, während Nebel diese hemmt. Das Resultat ist vergleichbar mit dem Trocknen von Wäsche. Bei feuchter Luft dauert das Wäschetrocknen viel länger, da wassergesättigte Luft eine viel geringere Feuchtigkeitsaufnahmekapazität besitzt. Wärme und Wind erhöhen die Verdunstungsvorgänge, was beim Wäschetrocknen ein Gebläse oder ein Tumbler bewirken. Wenn für die Pflanze die Transpirationsrate zu hoch wird oder wenn der Nachschub an Wasser aus dem Boden die Verdunstung an den Blättern nicht mehr ausgleichen kann, werden die Stomata geschlossen, um eine Austrocknung zu verhindern.

Sie können Auskunft geben über das cytologische Bild, Vorkommen und Funktionsweise von Spaltöffnungen.

Sie kennen die Faktoren, welche die Transpiration reduzieren oder fördern können. Eine Temperaturerhöhung, eine starke Luftbewegung und eine niedrige Luftfeuchtigkeit fördern die Transpiration. Niedrige Temperaturen, eine hohe Luftfeuchtigkeit und eine geringe Luftbewegung hemmen dagegen die Transpiration. Welche Umweltfaktoren beeinflussen die Transpiration? • Luftfeuchtigkeit • Windgeschwindigkeit • Lichtintensität • Temperatur

9

Sie kennen den inneren anatomischen Aufbau eines Laubblattes (C3-Pflanze) und können einen cytologischen Blattquerschnitt beschriften.

Anhand des Photosynthese-Experiments (UO18) können Sie erklären, dass die Photosyntheserate von verschiedenen Parametern abhängig ist, wie Lichtintensität, Farbspektrum des Lichts, CO2-Gehalt und Temperatur. Photosyntheseversuch mit unterschiedlichem Kohlendioxidgehalt (Bericht von Christa) Der Versuch zeigt, dass mit Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) versetztes Leitungswasser die Photosyntheseaktivität der Wasserpest beinahe verdreifacht. NaHCO3 gibt besonders gut CO2 ab, welches für die Pflanze zur Photosynthese genutzt werden kann. Abgekochtes sowie das mit Herbizid versetzte Wasser hingegen zeigen kaum Photosyntheseaktivität. Durch das Abkochen ist kein Gas (somit auch kein CO2) mehr im Wasser vorhanden. Das verwendete Herbizid ist ein Photosynthesehemmer, womit das zwar vorhandene CO2 im Wasser nicht für die Photosynthese genutzt werden kann. Photosyntheseversuch mit unterschiedlichen Farbfiltern (Bericht von Marc und Cyrill)

Klar ersichtlich aus der Grafik: Erhöhte Produktion von Sauerstoff mit blauem Farbfilter.

10

Den Blattquerschnitt einer C4-Pflanze mit der typischen Kranzanatomie können Sie erkennen, beschriften und charakterisieren.

Die Vorteile der C4-Photosynthese können Sie beschreiben. Effizientere Aufnahme und Nutzung von CO2 Stomata müssen nur kurz geöffnet werden Ædaher kleinere Wasserverlust an heissen Tagen (Transpiration) Anhand der Photosynthese-Experimente 2, 3 und 4 können Sie erklären, … … welche Pflanzen effektiver Kohlendioxyd aufnehmen können, C3- oder C4-Pflanzen. Die C4 Pflanzen haben eine effektivere Möglichkeit CO2 zu fixieren (das Gas “Festzuhalten”, so dass es durch die Pflanze transportiert werden kann). Das geschieht nämlich nicht sofort mit dem Enzym Ribulose-1,5-bisphosphat-Carboxylase oder kurz Rubios, sondern vorher noch mit PEP-Carboxylase. Diese kann das CO2 besser aufnehmen und arbeitet effektiver. So kann bereits bei geringer CO2 Zufuhr die Fotosynthese stattfinden! … dass der Entstehungsort des Sauerstoffes im Blatt ist. Belichtet man Stengel der Wasserpest in einem mit Wasser gefüllten Versuchsgefäss, so treten an den Schnittstellen Gasblasen aus. Diese sammeln sich in einem geschlossenen Gefäss oben an. Mit einem glimmenden Span lässt sich

11

darin Sauerstoff nachweisen. In abgekochtem, kohlendioxidfreiem Wasser bleibt die Sauerstoffbildung jedoch aus. Sauerstoff kann also nur in Anwesenheit von Kohlendioxid und Licht gebildet werden. … dass die Entwicklung der Assimilationsstärke eines Blattes proportional abhängig zur Lichteinstrahlung ist und ohne Licht nicht gebildet werden kann. In Folge der Photosynthese kommt es im Licht innerhalb der Chloroplasten höherer Pflanzen zur Bildung von Stärke in Form linsenförmiger Stärkekörner, die vorübergehend in den Chloroplasten abgelagert werden. Diese Stärke bezeichnet man als Assimilationsstärke bzw. als primäre Stärke oder auch als transitorische Stärke (transitorisch: vorübergehend bzw. nur kurz andauernd). Assimilationsstärke kann nach der Entfernung der Blattfarbstoffe (Extraktion der Blattfarbstoffe durch Alkohol, Aceton u. a.) mithilfe von Jod durch Blaufärbung nachgewiesen werden (Jod-Stärke-Reaktion). Blätter, die längere Zeit im Dunkeln gehalten wurden und folglich fotosynthetisch inaktiv waren, enthalten keine Stärke, sodass in diesen Blättern auch keine Blaufärbung erfolgt. Die Assimilationsstärke wird in der Regel nachts abgebaut und deren Mobilisierungsprodukte über das Phloem abtransportiert. Assimilationsstärke ist also ein vorläufiges Endprodukt der Photosynthese.

12...