Welche drei Domänen/Reiche der Lebens gibt es ?
- Batterien
- Archaaen
- Eukaryota
Was sind Prokaryoten ?
Der Begriff ’Prokaryota’ (deutsche: Prokaryoten) fasst die Gruppen der Bacteria und Archaea zusammen. Die Prokaryoten sind eine polyphyletische Gruppe. Die Prokaryoten sind jene Organismen auf der Erde, die zahlenm ̈aßig am h ̈aufigsten vorkommen. Die Masse der rezenten prokaryotischen Organismen u ̈bersteigt jene der rezenten eukaryotischen Organismen bei weitem. Ca. 90% der marinen Biomasse besteht aus Prokaryoten.
Welche Eigenschaften haben Prokaroyten ?
- Einzeller ohne echten Zellkern - einfach strukturiert ( keine Kompartiementierung, keine Plastiden, Mitochondrien, ER ) - Bestizt ein zirkuläres Genom -> aus einem Chromosom - Geißeln und Zusammensetzung der Zellwand anders als bei Eukaryoten - keine sexuelle Vermehrung - nur Prokaryonten können Luftstickstoff binden
Wie leben Cyanobakterien ?
Lebensweise: photoautotroph; im Süßwasser oder auf feuchter Erde; Besiedlung von Extremstandorten sowie von Schwachlichtbereichen (z.B. große Wassertiefen)
Welche besonderen Merkmale haben Cyanobakterien ?
- nutzen größeres Lichtspektrum als „normale“ grüne Pflanzen ( 500-600 nm ) - Nutzen Chorophyll a sowie zusätzlichen Antennenkomplex in Form von Phycobilisomen (Farbstoffe Phycocyanin (blau) oder Phycoerythrin (rot)) - Photosynthese findet an Thylakoidmembranen (Einstülpungen der Plasmamembran) statt - An Stelle einer zellulosehaltigen Zellwand ein Mureinsackulus (Ausnahme: Heterocysten, deren Zellwand Zellulose enthält ) -Manche Linien der Cyanobakterien können Luftstickstoff fixieren (via spezieller Zellen; ’Heterozysten’) - Manche Linien der Cyanobakterien führen anoxygene Photosynthese mit Schwefelswasserstoff als Reduktionsmittel durch - Cyanobakterien sind gramnegativ
Was sind Heterozysten ?
Spezielle Zellen zur Fixierung von Luftstickstoff -Stickstoff-Fixierung erfolgt durch sauerstoffempfindliche Nitrogenasen -Luftstickstoff wird durch das Enzym Nitrogenase fixiert; da das Enzym durch O2 inaktiviert wird, muss in den Heterozysten ein anaerobes Milieu herrschen - Heterocysten haben daher drei spezialisierte Zellwand-Lagen, eine davon aus Glycolipiden (hydrophobe Barriere) - Photosystem II (Sauerstoff entwickelnd) ist in den Heterocysten nicht vorhanden
Was sind Akineten
Akineten: Zellen für Speicherung -Akineten sind Dauerzellen, in welche Reservestoffe eingelagert werden. - Durch eine starke Verdickung der Zellwände haben sie einen anderen Lichtbrechungsindex und fallen im Mikroskop deutlich auf. - Akineten zeigen keine i.A. Photosynthese-Aktivität, da sie keine Photosynthesepigmente besitzen.
Was sind Hormogonien
Hormogonien: Zellen für vegetative Vermehrung -Hormogonien dienen der vegetativen Vermehrung - Sie beschreiben das Ph ̈anomen der Abschnürung von ganzen Zellenfäden in Cyanobakterien -Seitliche Verzweigungen und Wachstumsbewegungen erlauben ’Kontaktaufnahme’ mit Zellen anderer Organismen bei Symbiosen
Nenne einen charakteristischen Vertreter der Cyanobakterien !
Anabaena sp. Nostoc sp. Nostoc pruniforme
Nenne Eigenschaften von Eukaryoten !
- Eukaryoten sind meist mehrzellig, mit einer Differenzierung in unterschiedliche Zelltypen - Zellen haben eine starke Kompartimentierung - Genom aus mehreren linearen Chromosomen - Kerngenom liegt in einem membranumschlossenen Zellkern vor - Zellorganellen (Mitochondrien, Plastiden) haben eigenständige Genome - Vorliegen eines Cytoskeletts aus Proteinfilamenten - Größe und Struktur der Ribosomen anders als bei Prokaryoten - Sexuelle Vermehrung oft vorhanden
Nenne die Evolutionsbiologische Definition von Pflanzen !
- Im strikten evolutionsbiologischen Verständnis sind die Plantae eine von fünf Hauptgruppen der Eukaryoten. - In diesem Verständnis besteht die Evolutionslinie (Clade) der Plantae aus Glaucobionta, Rhodobionta (Rotalgen) und der Chlorobionta. Letztere bestehen aus Chlorophyta (Grünalgen) und Streptophyta (Armleuchterlagen und Landpflanzen). - Im traditionellen Verständnis wurden oft alle eukaryotischen Organismen, die Photosynthese betreiben, zu den Plantae gez ̈ahlt. - Heute würden wir bei dieser traditionellen Definition von einer ’polyphyletischen’ Gruppe sprechen.
Warum sind Prokaryoten polyphyletisch ?
-> über 20 größere Evolutionslinien - hohe Diversität der Stoffwechselformen : Verschiedene Ausprägungen von • Photoautophie •Chemoautophie • Chemoheterotrophie –> einige Evolutionslinien betreiben Aerob und anaerob Photosynthese
Was ist der deutsche Name für Cyanobakterien?
Blaualgen -> sind aber eigentlich keine Algen !
Wie groß sind die Artenzahlen der Blaualgen ?
20.000
Wie sind Blaualgen organisiert ?
Einzeller -> un- bis schwach differenzierte Zellverbände
Was haben Cyanobakterien mit Landpflanzen zu tun ?
Sie könne mit ihnen Symbiosen eingehen wie zum Beispiel : schwimmfarn und Anabaena azollae oder Hornmoos und Nostoc
Wie funktioniert der Prozess der primären Endosymbiose ?
Ein Cyanobakterium wird in eine Primäre eukaryotische Zelle aufgenommen So entstanden primäre Plastiden mit zwei Hüllenmenbranen, deren innere Prokaryotische Charakteristika hat. -> dieser Prozess hat 3 mal unabhängig voneinander stattgefunden
Wie heißen die 3 Hauptlinien die durch primäre Endosymbiose entstanden sind ?
Glaucobionta Rhodobionta Chlorobionta
Welche der 2 Hauplinien die bei der primären Endosymbiose entstanden sind spielen bei der sekundären Endosymbiose eine Rolle ?
Rhodobionta Chlorobionta
Was passiert bei der sekundären Endosymbiose ?
Rhodobionta und Chlorobionta wurden ihrerseits in heterotrophe eukaryotische Zellen aufgenommen Dadurch entstehen sekundäre Plastiden mit 3 oder 4 Hüllenmembranen Dieser Vorgang hat wieder mehrfach unabhängig voneinander stattgefunden, weshalb es mehrere Linien photoautotropher Organismen gibt
Was ist der Generationenwechsel?
Regelmäßiger Wechsel von verschiedenen Ploidiestufen derselben Pflanzenart
Welche Ploidiestufen gibt es ?
Diploid Haploid
Was ist der Sorophyt ?
Die diploide Generation dieser bildet Sporangien welche durch Meiose haploide Sporen bilden
Was ist der Gametophyt ?
Das ist die haploide Generation die sich aus Sporen entwickelt diese bildet Gametangien welche durch Mitose wieder Gameten bilden Davon gibt es weibliche und männliche Diese bilden durch Kayogamie also Befruchtung wieder Sporophyten
