Fortschritte Der Botanik

ISBN-13: 9783642654817 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 567 str.

Spis treści

A. Anatomie und Morphologie.- I. Submikroskopische und molekulare Struktur der Zelle.- 1. Allgemeine und methodische Übersicht.- a) Zusammenfassende Literatur.- b) Elektronenmikroskopie.- 2. Zellwand.- a) Cellulosehaltige Wandschichten.- ?) Molekulare Komponenten.- ?) Bildung der Cellulosefibrillen.- ?) Molekulare Architektur der Cellulosefibrillen.- ?) Plasmodesmen, Siebporen und Plasmabrücken.- ?) Transferzellen.- ?) Feinbau spezialisierter Zellwände.- b) Accrustierte Zellwände.- ?) Epidermis-Außenwände.- ?) Sporodermen.- 3. Proteinstruktur.- a) Allgemeines.- b) Phloem-(P)-Protein.- c) Phytoferritin.- 4. Mikrotubuli und Cytoplasma-Filamente, Geißeln.- a) Mikrotubuli.- ?) Molekulare Morphologie.- ?) Anordnung und Funktion.- ?) Teilungsspindel.- b) Flagellen.- c) Mikrofilamente.- 5. Ribosomen und Polysomen.- a) Genese, Ribosomenzyklus.- b) Molekulare Architektur.- c) Die molekulare Struktur der Transfer-RNA.- 6. Celluläre Membranen.- a) Methodisches.- b) Modellmembranen.- c) Lomasomen und ähnliches.- d) Molekulare Membranarchitektur.- 7. Endoplasmatisches Reticulum (ER) und Golgi-Apparat.- a) Das ER.- b) Kernhülle.- c) Golgi-Apparat und Dictyosomen.- d) Membranfluß.- 8. Vacuolen.- 9. Microbodies, Sphärosomen.- a) Microbodies als Glyoxysomen und Peroxisomen.- b) Sphärosomen und Oleosomen.- 10. Mitochondrien.- a) Morphologie.- b) Feinbau.- c) Teilung.- d) Molekulare und funktionelle Morphologie der inneren Mitochondrienmembran.- e) Die Struktur des genetischen Systems.- 11. Plastiden.- a) Etioplasten.- b) Chloroplastenstruktur.- c) Molekulare Architektur der Grana- und Stromathylakoide.- d) DNA in Plastiden (P-DNA).- e) Symbiontenhypothese.- f) Leukoplasten.- g) Chromoplasten.- 12. Strukturkomponenten des Zellkerns.- a) Chromatin.- b) Feinbau und Zusammensetzung des synaptonemalen Komplexes.- c) Centromeren.- d) Kristalline Einschlüsse.- e) Nucleolus.- Literatur.- II. Morphologie und Entwicklungsgeschichte der Zelle.- 1. Protisten.- 2. Luftsporen und Pollen.- 3. Differenzierung.- 4. Kern- und Zellteilung.- a) Somatische Polyploidie, Endomitose, Riesenchromosomen, Genamplifikation.- b) Kerncyclus, DNS- und Histonsynthese.- c) Heterochromatin.- d) Arbeitskern, Nucleolus.- e) Synaptonematischer Komplex, Meiose.- Literatur.- III. Submikroskopische Cytologie und molekulare Organisation der prokaryotischen Zelle.- 1. Zellwand.- 2. Membranstrukturen.- 3. Zelleinschlüsse.- 4. Axialfilamente.- Literatur.- IV. Morphologie einschließlich Anatomie.- Vorbemerkung.- 1. Zusammenfassende Werke.- 2. Sproßbildung und Sproßbau.- a) Scheitelmeristeme.- b) Embryo und Keimpflanze.- c) Wuchsformen und Verzweigungsverhältnisse.- d) Leitgewebe.- 3. Wurzel.- a) Wurzelmeristeme.- b) Wurzelbildung und Wurzelverzweigung.- c) Wurzelsysteme und Wurzelformen.- d) Weitere Arbeiten zur Wurzelanatomie.- Literatur.- B. Physiologie.- I. Zellphysiologie. Die Physiologie der Mitose.- 1. Der Chromosomencyclus.- a) Das Chromatin der Interphase.- b) Die Ausbildung der Chromosomen während der Mitose.- 2. Der Teilungsprozeß.- a) Der Eintritt der Prophase.- b) Metakinese und Ausbildung der Teilungsspindel.- c) Zusammensetzung und Eigenschaften der Teilungsspindel.- d) Die Chromosomenbewegung in der Anaphase.- e) Biochemische Aktivitäten während der Mitose.- 3. Mit der Mitose assoziierte Prozesse.- a) Die Cytokinese.- b) Cytoplasma und Nucleolus.- 4. Die Regulation der Mitose.- Literatur.- II. Wasserumsatz und Stoffbewegungen. Bericht über die Arbeiten zum Wasserumsatz in den Jahren 1969–1971.- 1. Wasserzustand der Zellen und Gewebe.- a) Klassische Saugspannungsgleichung.- b) Saugspannungsgleichung nach Walter und Kreeb.- c) Diffusionsdruck-Gleichung.- d) Wasserpotentialgleichung in Verbindung mit Druckangaben.- e) Wasserpotentialgleichung in Verbindung mit Energieangaben.- 2. Wasserpotentiale und Leitungswiderstände im System Boden-Pflanze.- 3. Wasserabgabe.- a) Spaltöffnungsverhalten.- b) Diffusionswiderstände im Blatt und Transpiration.- 4. Die hormonale Steuerung des Wasserhaushalts.- 5. Physiologische und ökologische Auswirkungen der Wasserverhältnisse.- 6. Wasserverhältnisse spezieller Pflanzengruppen.- Literatur.- III. Mineralstoffwechsel. Bericht über Arbeiten zur Funktion der Mineralstoffe (1969–1971).- a) Allgemeine Wirkungen.- ?) Photosynthese.- ?) Transpiration.- b) Einzelne Mineralstoffe.- ?) Ammonium.- ?) Kalium.- ?) Natrium.- ?) Sonstige Alkaliionen.- ?) Calcium.- ?) Eisen.- ?) Mangan.- ?) Zink.- ?) Kupfer.- ?) Phosphor.- ?) Molybdän.- ?) Bor.- ?) Silizium.- ?) Chlorid.- Literatur.- IV. Photosynthese.- 1. Ökophysiologie der Photosynthese.- 2. Biophysik der Photosynthese.- a) Photosystem I.- b) Photosystem II.- c) Zusammenwirken der beiden Photosysteme.- d) Ergrünungsvorgang.- 3. Biochemie der Photosynthese.- a) Photophosphorylierung.- b) Kohlenstoff-Einbau.- Ausblick.- Literatur.- V. Kohlenhydrat- und Säurestoffwechsel.- 1 Abbildung.- A. Säurestoffwechsel.- 1. Glykolatstoffwechsel.- a) Biosynthese der Glykolsäure.- ?) CO2.- ?) Zuckerdiphosphate.- ?) Zuckermonophosphate.- ?) Glyoxylat, Hydroxypyruvat, Phosphohydroxypyruvat.- b) Glykolatumsatz in Landpflanzen.- c) Der Glykolatweg in Algen.- 2. Diurnaler Säurestoffwechsel succulenter Pflanzen.- a) Regulation.- b) Der Weg des Kohlenstoffs.- 3. Der C-4-Dicarboxylsäure-Cyclus der Photosynthese.- B. Kohlenhydratstoffwechsel.- 1. Verzweigtkettige Zucker.- a) Apiose.- b) Hamamelose.- 2. Saccharose.- a) SP-S.- b) S-S.- 3. Chitin.- a) Vorkommen.- b) Biosynthese.- c) Chitinabbau.- Literatur.- VI. Stoffwechsel organischer N-Verbindungen.- 1. Ammoniumassimilation.- a) Glutamat-Dehydrogenase.- b) Andere Aminosäure-Dehydrogenasen.- c) Glutamat-Synthetase.- 2. Asparagin (Asn).- 3. Glutamin (Gln).- 4. Prolin, Hydroxyprolin, Azetidin-2-carbonsäure.- 5. Aromatische Aminosäuren.- a) Phenylalanin, Tyrosin.- b) Tryptophan.- 6. Arginin.- 7. Carbamylphosphat.- 8. Methioninsynthese.- 9. Aminosäuren der Aspartatfamilie.- Literatur.- VII. Sekundäre Pflanzenstoffe. Phenoloxydation und Alkaloidbiogenese.- 1. Morphinanalkaloide.- 2. Aporphinalkaloide.- 3. Cularin, Dibenzopyrrocoline, Pavine.- 4. Bisbenzylisochinoline.- 5. Phenäthylisochinoline und Colchicin.- 6. Berberinalkaloide, Phthalidisochinoline, Benzophenanthridine und Verwandte.- 7. Erythrinaalkaloide.- 8. Amaryllidaceenalkaloide.- Literatur.- VIII. Wachstum.- 1. Auxine.- a) Native und synthetische Auxine.- b) Biogenese.- c) Stoffwechsel.- d) Wirkungsweise.- 2. Gibberelline.- a) Nachweismethoden, Vorkommen.- b) Biosynthese.- c) Wirkungsweise.- 3. Cytokinine.- a) Vorkommen.- b) Wirkung.- 4. Abscisinsäure und Xanthoxin.- a) Vorkommen.- b) Wirkung.- 5. Äthylen.- 6. Lunularsäure.- Literatur.- IX. Entwicklungsphysiologie.- 1. Spezielle Entwicklungsschritte.- a) Samenkeimung.- ?) Brechen der Keimruhe.- ?) Veränderung von Zellstrukturen.- ?) Protein- und Enzymsynthese.- b) Organneubildung.- c) Tracheendifferenzierung.- d) Apikaldominanz.- e) Seneszenz.- f) Abscission.- 2. Einfluß äußerer und innerer Faktoren auf die Entwicklung.- a) Rotlicht.- b) Temperatur.- c) Bedeutung des Chromatins für die Entwicklung.- Literatur.- X. Strahlenwirkungen. Photoregulation.- 1. Phytochrom.- a) Chemie der Pigmentumwandlung.- b) Phytochrom-Formen.- c) Dunkelreversion.- d) Lokalisation.- e) Folgeprozesse.- 2. Blaulichtabsorbierende Pigmente.- a) Flavine und Flavoproteine.- b) Carotinoide.- c) Porphyrine.- d) Folgeprozesse.- 3. Photosynthese-Pigmente.- Literatur.- XI. Bewegungen.- 1. Mechanismus der Gleitbewegungen.- 2. Bau und Funktion der Geißeln.- 3. Regulierung und Orientierung der freien Ortsbewegung durch Licht.- a) Allgemeines.- b) Energetik.- c) Phototopotaxis von Volvox.- d) Phototaxis einzelliger Flagellaten.- 4. Regulierung und Orientierung der freien Ortsbewegung durch stoffliche Einflüsse.- 5. Schwerkraftwirkung und Musterbildung.- Literatur.- C. Genetik.- I. Replikation.- 1. Enzyme der DNS-Replikation.- 2. Initiation.- 3. Elongation.- 4. Regulation der DNS-Replikation bei Eukaryonten.- Literatur.- II. Rekombination (Prokaryonten).- 1. Genkartierung.- a) Escherichia coli.- b) Weitere Enterobakterien.- c) Pseudomonas.- d) Bacillus.- e) Andere Bakterien.- f) Bakteriophagen und tierische Viren.- 2. Rekombinationssysteme.- a) „Allgemeine“ Rekombination.- ?) Übertragung von DNS.- ?) Integration von DNS, Rekombinations-Enzyme.- b) Das int-System des Phagen ?.- c) Das Mul-System.- d) Das Modell des Phagen f1.- e) Deletionen.- 3. Die Bedeutung der Rekombination in natürlicher Umwelt.- Literatur.- III. Mutation.- 1. Allgemeines.- 2. Stand der Kenntnis.- a) Problematik der Mutationsforschung.- b) Perfektionierungsmöglichkeiten chemischer DNS-Änderungen.- 3. Mutationsauslösung ohne Beeinflussung durch Reparaturprozesse.- a) Radikalbildner.- ?) Ionisierende Strahlen.- ?) UV-Strahlen.- ?) Chemisch erzeugte Radikale.- b) Alkylierende Agentien.- c) Aromatische Kohlenwasserstoffe.- d) Basenanaloga.- e) Photodynamisch wirksame Substanzen.- f) Basische Farbstoffe.- 4. Mutationen mit Beeinflussung durch Reparaturprozesse.- a) UV-Strahlen und Reparaturprozesse.- b) Alkylierende Agentien und Reparaturprozesse.- Literatur.- IV. Funktion des genetischen Materials: Die Transkription und ihre Regulation bei Bakterien und Bakteriophagen.- 1. Mechanismus der Transkription.- a) Bindung des Enzyms.- b) Initiation.- c) Elongation.- d) Termination.- e) Struktur der RNS-Polymerase.- 2. Regulation der Transkription bei Bakterien.- a) Irreversible Regulation — Sporulation bei Bacillus subtilis.- b) Reversible Regulation — Lactose-Operon.- 3. Regulation der Transkription bei Bakteriophagen.- a) T7-Phagenentwicklung.- b) T4 Phagenentwicklung.- 4. Allgemeine Eigenschaften der Regulation auf dem Niveau der Transkription.- Literatur.- Regulation der Enzymsynthese bei Bakterien und Pilzen.- 1. Genexpression unter dereprimierten Bedingungen.- 2. Passive oder indirekte Kontrolle.- 3. Transkriptionelle und translationelle Kontrolle.- 4. Koordinierte Kontrolle und Modulation.- 5. Verflochtene Regulation.- 6. Mögliche Besonderheiten der Regulation in Pilzen.- Literatur.- D. Systematik.- I. Systematik und Phylogenie der Algen.- 1. Allgemeines.- 2. Chrysophyta.- 3. Xanthophyceae.- 4. Cryptomonadina.- 5. Dinoflagellata.- 6. Bacillariophyta.- 7. Chlorophyceae.- 8. Phaeophyceae.- 9. Rhodophyta.- Literatur.- II. Systematik und Stammesgeschichte der Pilze.- 1. Allgemeines und Phylogenie.- 2. Myxomycotina.- 3. Eumycotina.- a) Oomycetes.- b) Chytridiomycetes.- c) Zygomycetes.- d) Ascomycetes.- ?) Ontogenie und Cytologie.- ?) Fruchtkörperentwicklung in Reinkultur.- ?) Systematik.- ?) Hefen.- e) Basidiomycetes.- ?) Phylogenie.- ?) Ontogenie und Fruchtkörperbildung in Reinkultur.- ?) Systematik.- ?) Uredinales, Ustilaginales.- f) Deuteromycetes.- Literatur.- III. Systematik der Flechten.- 1. Allgemeiner Teil.- a) Sippenkonzepte.- b) Morphologie und Entwicklungsgeschichte.- c) Flechtenchemie.- d) Flechtenalgen.- e) Physiologische und ökologische Aspekte.- f) Flechtensoziologie.- 2. Systematischer Teil.- a) Arthoniales.- b) Pyrenolichenen.- c) Caliciales.- d) Ostropales.- e) Lecanorales.- f) Basidiolichenen.- g) Parasitische Flechten und Flechtenparasiten.- 3. Floristik.- Literatur.- IV. Systematik der Moose.- 1. Allgemeines.- 2. Morphologie.- 3. Ökologie.- 4. Wichtige Monographien und Revisionen.- 5. Bryogeographie und Bryofloristik.- Literatur.- V. Systematik der Farnpflanzen.- 1. Allgemeines.- 2. Cytologie, Bastardierung.- 3. Sammlungen, Biographie.- 4. Floristik.- 5. Kultivierte Farne.- Literatur.- E. Geobotanik.- I. Areal- und Florenkunde (Floristische Geobotanik).- 1. Neue Floren.- a) Europa.- b) Zentral-, Süd- und Ostasien, Malesien, Australien.- c) Afrika.- d) Südamerika.- e) Kryptogamenfloren.- 2. Kartierungen.- 3. Chorologische Ergebnisse taxonomischer Forschung.- 4. Areal- und Sippendifferenzierung in Raum und Zeit.- a) Frühe Ausbreitungsgeschichte der Angiospermen.- b) Nord- und südhemisphärische Disjunktionen.- c) Geschichte der Etesienfloren.- d) Glaziale Refugien und Relikte.- e) Synanthrope Arealveränderungen.- f) Inselfloren.- 5. Ökologische Arealinterpretation.- 6. Florenstatistik, Florengebiete, Höhenstufen.- Literatur.- II. Vegetationskunde (Soziologische Geobotanik).- 1. Allgemeine Übersichten, Bibliographien.- 2. Grundlagen der Vergesellschaftung von Pflanzen und der Vegetationsdifferenzierung.- a) Genotypische Differenzierung am Beispiel der Vegetation auf schwermetall-reichen Substraten.- b) Konkurrenzwirkungen am Beispiel alpiner Rasenvegetation.- c) Einflüsse der natürlichen Makrofauna am Beispiel ost- und zentralafrikanischer Vegetation.- 3. Vegetationseinheiten als Wirkungsgefüge von sozialen Beziehungen zwischen Pflanzen und anderen Einflüssen.- a) Steppen- und Trockenrasenvegetation von Europa, Nordasien und Nordamerika.- b) Zwergstrauch-Heiden in Großbritannien.- 4. Vegetation bisher wenig bekannter Gebiete.- a) Afghanistan.- b) Südliche Randgebiete der Sahara.- Literatur.- III. Standortslehre (Ökologische Geobotanik).- 1. Allgemeines.- 2. Klima und Temperatur.- 3. Licht und Stoffproduktion.- a) Photosynthese.- b) Stoffproduktion.- c) Streuproduktion und Nährstoffkreislauf.- 4. Wasserfaktor.- a) Wasserhaushalt.- b) Wasserhaushalt und Photosynthese.- 5. Boden und chemische Faktoren.- a) Boden.- b) Nährstoffe.- c) Giftstoffe.- Literatur.- IV. Blütenökologie.- 1. Allgemeines.- 2. Blütenbewegung, Periodizität.- 3. Anlockungsmittel.- a) Optik und Pigmentierung.- b) Nektar und Nektarien.- c) Pollen und Pollenausbeutung.- 4. Blüten-Biotypen.- 5. Pollination einzelner Gruppen.- a) Verschiedene Angiospermen.- ?) Potamogetonaceae.- ?) Principes.- ?) Dicotyledones.- ?) Nutzpflanzen.- b) Orchideen.- c) Ficus und Yucca.- 6. Populationsgenetische Aspekte.- a) Autogamie, Incompatibilität.- b) Diözie, Heterostylie.- Literatur.- Va. Symbiosen: Stickstoff-Bindung.- 1. Methoden.- 2. Leguminosen.- 3. Nicht-Leguminosen.- 4. Blattknöllchen.- 5. Andere Symbiosen.- Literatur.- Vb. Symbiosen: Mykorrhiza.- 1. Nomenklatur und Allgemeines.- 2. Ektomykorrhiza.- a) Symbiosepartner.- ?) Phycomyceten.- ?) Ascomyceten.- ?) Basidiomyceten.- b) Auswirkungen auf die höhere Pflanze.- ?) Nährsalzaufnahme.- ?) Schutz vor Parasiten.- ?) Ertragen ungünstiger Umweltbedingungen.- c) Ableitung von Kohlenhydraten zu den Mykorrhizen.- d) Praktische Anwendungen.- 3. Endomykorrhiza.- a) Symbiosepartner.- b) Symbiotische Beziehungen.- c) Einfluß auf die Wirtspflanze.- Literatur.