Fortschritte Der Botanik

ISBN-13: 9783642657375 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 376 str.

Heinz Ellenberg;Karl Esser;Hermann Merxmuller

Spis treści

A. Morphologie.- I. Cytologie a) Allgemeine und molekulare Cytologie.- 1. Vorbemerkung.- 2. Molekulare Cytologie des Zellkerns.- a) Isolationsmethoden, Herstellung von Unterfraktionen des Zellkerns.- b) Nucleotidzusammensetzung von Kern-DNA.- c) Nucleoläre DNA (rRNA-Cistrons), ihre Transkription, rRNA-Bildung.- d) Repetitive DNA Sequenzen, Kern-Satelliten DNA.- e) Integration von bakterieller DNA in Kern-DNA.- f) Längenverteilungen und Konformationen von Kern-DNA.- Literatur.- I b) Karyologie.- 1. Chromosomenfeinbau, Centromeren, differentielle Polynemie.- 2. Genamplifikation, somatische Polyploidie.- 3. Kerncyclus.- 4. Eu-, Heterochromatin, A-T-, G-C-Reichtum, DNS-Synthese-Muster, regelmäßige Gliederung der chromosomalen DNS.- 5. Nucleolus und RNS-Synthese, SAT-Zone, Lokalisation ribosomaler Cistrons.- 6. Architektur des Interphasekerns, Kernhülle und DNS-Synthese.- 7. Somatische bzw. prämeiotische Chromosomenpaarung, prämeiotische Chromosomenkontraktion, somatische Endverkettungen.- 8. Meiose.- 9. Kernspindel, Phragmoplast.- 10. Verschiedenes.- Literatur.- I c) Spezielle Cytologie: Morphologie und Morphogenese von Pilzzellen.- 1. Methodisches.- a) Fixierung.- b) Zellfraktionierung.- c) Synchronisation.- d) Cytochemie.- e) Präparationsmethoden.- f) Raster EM.- 2. Karyokinese.- a) Kern-assoziierte Körperchen.- ?) Terminologie.- ?) Feinstruktur.- ?) Mutanten.- ?) Funktion.- b) Nucleolusverhalten.- c) Contractile Proteine.- d) Spindelgifte.- e) Synaptonemaler Komplex (SC).- 3. Exocytose.- a) Terminologie.- b) Ausgeschleuste Substanzen.- c) Mechanismus der Ausschleusung.- d) Apikalregion.- e) Lomasomen und Plasmalemmasomen.- 4. Pilzviren.- a) Pilze als Vektoren.- b) Mycopathogene Viren.- c) Temperente Formen.- d) DNA-Viren.- e) Cytoplasmatische Vererbung.- 5. Differenzierung.- a) Cytologische Grundlagen der Hauptobjekte.- b) Analysierte Differenzierungsschritte.- ?) Zoosporangien- und Zoosporenbildung.- ?) Zoosporenfreisetzung.- ?) Encystierung.- ?) Cystenkeimung.- ?) Conidienbildung.- 6. Parasitismus und Symbiose.- a) Phytopathogene Arten.- ?) Penetration der Wirtswand.- ?) Haustorienbildung.- ?) Fungizide.- b) Symbionten.- 7. Strukturen mit möglicher taxonomischer Bedeutung.- a) Rumposome.- b) Zellwand.- c) Querwandporus.- d) Porenkappe (Parenthesom).- ?) Normalform.- ?) Analoge Strukturen.- e) Sporenoberfläche.- f) Golgi-Apparat.- g) Conidiogenese.- h) Repetierende (proliferierende) Basidienbildung.- i) Karyokinese.- Literatur.- I d) Spezielle Cytologie: Morphologie und Morphogenese von Algenzellen.- 1. Zellorganisation.- 2. Mitose, Spindelansatz.- 3. Meiose.- 4. Dinoflagellatenkerne.- 5. Cytokinese.- 6. Zoosporen.- 7. Gameten.- 8. Pyrenoide.- 9. Zellwand und Wachstum.- Literatur.- I e) Spezielle Cytologie: Phloem. Zusammenschau der Feinstrukturforschung am Stoffleitgewebe während der Jahre 1960–1972.- 1. Magnoliophyta (Angiospermen).- a) Siebelemente.- ?) Zellwand, Plasmalemma, Plasmabrücken.- ?) Vacuole und Tonoplast.- ?) Zellkern.- ?) Plastiden und Mitochondrien.- ?) Endoplasmatisches Reticulum (ER).- ?) Golgi-Apparat, Mikrotubuli, Ribosomen.- ?) P-Proteine.- b) Geleitzellen und Phloemparenchymzellen.- 2. Pinophyta.- a) Siebzellen (SZ).- b) Eiweißzellen (Strasburgerzellen).- 3. Pteridophyta.- 4. Bryophyta.- 5. Anhang: Phycophyta.- Literatur.- II. Morphologie und Anatomie der höheren Pflanzen.- Vorbemerkung.- 1. Blüte.- a) Allgemeines.- b) Blütennervatur.- c) Androeceum.- d) Gynoeceum.- 2. Blütenstände.- a) Probleme allgemeinerer Art.- ?) Rumpfsynflorescenzen.- ?) Prolifikationsphänomen.- ?) Repressionszone.- ?) Holzgewächse.- b) Ausgewählte Familien.- ?) Dikotyledonen.- ?) Monokotyledonen.- Literatur.- B. Physiologie.- I. Wasserumsatz und Stoffbewegungen. Bericht über die Arbeiten zum Wuchsstofftransport im Parenchym.- 1. Transport in intakten Pflanzen im Vergleich zu dem in isolierten Pflanzenteilen.- 2. Der Longitudinaltransport von IES in Sproßachse und Wurzel.- a) Polarität, Geschwindigkeit und Umsetzungen während des Transportes in Sproßteilen.- b) Polarität und Geschwindigkeit des IES-Transportes in Wurzeln.- c) Einfluß von Wirkstoffen auf den Longitudinaltransport der IES.- 3. Der Lateraltransport von IES.- 4. Der parenchymatische Transport der Gibberelline.- 5. Der parenchymatische Transport der Cytokinine.- 6. Der parenchymatische Transport von Abscisinsäure.- 7. Der parenchymatische Transport von synthetischen Wirkstoffen.- Literatur.- II. Mineralstoffwechsel. Bericht über die Arbeiten der Jahre 1970–1972 zur Ionenaufnahme.- 1. Mechanismus der Ionenaufnahme.- a) Membrantransport, Membranpermeabilität.- ?) Elektrochemische Potentiale.- ?) Gewebealterung, Wuchsstoffe.- ?) Calcium.- ?) Selektivität.- ?) Dualmechanismus.- ?) Vesikeltransport.- b) Verbindung zwischen Ionenflux und Stoffwechsel.- ?) Stoffwechselabhängige/stoffwechselunabhängige Aufnahme.- ?) ATP.- ?) Temperatur.- ?) Licht.- c) Wechselwirkung der Ionen bei der Aufnahme.- ?) Kationen/Anionen, organische Säuren.- d) Regulierungsmechanismen.- ?) Innenkonzentration, Efflux.- 2. Verlagerung und Verteilung.- ?) Aufnahme entlang der Wurzel.- ?) Radialtransport durch die Wurzel.- ?) Verlagerung in den Sproß, Retranslokation.- ?) Spezielle Verteilung im Gewebe und in Zellen.- ?) Aufnahme über die Blätter.- Literatur.- III. Photosynthesis. Biophysical Aspects.- 1. Introduction.- 2. Present Views on the Mechanism of Photosynthesis.- 3. Photosystem 1.- a) P700.- b) The Primary Electron Acceptor.- 4. Photosystem 2.- a) P680.- b) The Electron Acceptor; Fluorescence of Chlorophyll a.- c) Cytochrome b559.- d) The Oxygen Evolving Pathway; Delayed Fluorescence.- 5. The Electron Transport Chain between Systems 1 and 2.- References.- IV. Sekundäre Pflanzenstoffe. Biosynthese von cyanogenen Glykosiden und Senfölglucosiden.- 1. Cyanogene Glykoside.- 2. Metabolismus der cyanogenen Glykoside.- 3. Glucosinolate.- Schlußbemerkungen.- Literatur.- V. Wachstum.- 1. Auxine.- a) Nachweismethoden und Bestimmungsverfahren.- b) Native und synthetische Auxine.- c) Biosynthese.- d) Stoffwechsel.- e) Auxinwirkung.- ?) Zellwand und Plasmagrenzschichten.- ?) Proteinsynthese.- 2. Gibberelline.- a) Vorkommen und Bestimmung.- b) Biogenese und Stoffwechsel.- c) Wirkung.- 3. Cytokinine.- a) Bestimmung, Vorkommen und Biogenese.- b) Wirkung.- 4. Abscisinsäure (ABS) und Xanthoxin.- a) Vorkommen, Biogenese, Stoffwechsel.- b) Wirkung.- 5. Äthylen.- 6. Lunularsäure und weitere native Inhibitoren.- Literatur.- VI. Entwicklungsphysiologie.- 1. Das Tumorproblem.- a) Molekulare Grundlagen der Induktion von Crown gall-Tumoren.- b) Angriffsorte der Bakterien.- c) Reaktion der Wirtszellen.- d) Normalisierung von Tumorgewebe.- e) Genetische Tumoren.- f) Tumorartiges Wachstum.- 2. Entwicklung von Moosen und Farnen.- a) Lichtwirkung.- b) Endogene und exogene Hormone.- c) Molekulare Veränderungen während der Entwicklung.- d) Verschiedene Faktoren der Differenzierung.- e) Fortpflanzung.- Literatur.- VII. Strahlenwirkung. Ionisierende Strahlung.- 1. Strahleninduzierte Zellcyclusverzögerung.- 2. Erholung.- a) Unterschiedliche Erholung in den verschiedenen Zellstadien.- b) Erholung unter aeroben und hypoxischen Bedingungen.- c) Unterschiedliche Dosisleistung (rad/Zeiteinheit).- 3. Unterschiedliche Strahlensensibilität einzelner Zellstadien.- a) Chromosomenaberrationen, Zelltod.- b) Zellcyclusverzögerung.- Literatur.- VIII. Bewegungen.- 1. Plasmaströmung.- 2. Spaltöffnungsbewegungen.- Literatur.- C. Genetik.- I. Replikation. Organisation und Replikation des Eukaryonten-Chromosoms.- 1. Organisation des Eukaryonten-Chromosoms.- a) Überchromosomale Organisation.- b) Organisation des Chromatins.- ?) DNS-Histon-Assoziation.- ?) Nichthiston-Proteine.- ?) Chromosomale RNS.- c) Repetitive DNS, redundante Gene.- ?) Methodisches.- ?) Basenzusammensetzung, Anzahl, Anordnung.- ?) Lokalisation redundanter Gene.- d) Funktionelle Chromosomenmodelle.- 2. Replikation des Eukaryonten-Chromosoms.- a) Allgemeines.- b) Muster der DNS-Replikation.- c) Enzyme der DNS-Replikation.- d) Partielle Replikation.- ?) Unterreplikation.- ?) Amplifikation.- e) Chromosomale Proteine.- ?) Histone.- ?) Nichthiston-Proteine.- Literatur.- II. Gene Expression in Fungi.- 1. Identification of Initiation and Termination Codons in Yeast.- a) AUG as the Eukaryontic Initiation Codon.- b) UAA (ochre) and UAG (amber) as Termination Codons in Eukaryotes.- 2. Genetics of Regulatory Mechanism.- a) Regulatory Interplay between two Pathways.- b) The Problem of the too Many Genes.- c) The Role of tRNA in the Regulation of Amino Acid Biosynthetic Enzymes.- d) Genes with Regulatory and Structural Function.- e) Protein-Protein Interactions with Regulatory Effects.- f) Modifying Genes.- g) Genetics of Catabolite Repression in Fungi.- 3. The Genetic Organization of Functionally Related Genes.- 4. The Location of Regulatory Factors in the Cell.- 5. A Physiological Inhibitor of DNA Synthesis.- 6. Conclusion.- References.- III. Extrakaryotische Vererbung.- 1. Allgemeines.- 2. Ursachen einelterlicher Vererbung.- 3. Rekombination extrakaryotischer Gene.- 4. Ploidiegrad und Codierungskapazität der extrakaryotischen DNS.- 5. Größe und Ringförmigkeit der extrakaryotischen DNS-Moleküle.- 6. DNS in Leuko- und Chromoplasten.- 7. Replikation und Heterogenität der Organellen-DNS.- 8. Mitochondriale und plastidäre DNS- und RNS-Polymerase.- 9. tRNS und rRNS der Organellen.- 10. Ribosomenproteine der Chloroplasten und Mitochondrien.- 11. Organellenribosomen.- 12. Mitochondrien- und Chloroplastenmembranen.- 13. Bestimmung von Synthese- und Codierungsort extrakaryotischer Merkmale.- 14. Vorkommen von Viren in Organellen.- 15. Phylogenie der Mitochondrien und Plastiden.- 16. Weitere extrakaryotische Erbträger.- Literatur.- IV. Populationsgenetik.- 1. Theoretische Untersuchungen.- a) Selektion.- ?) Gerichtete Selektion.- ?) Stabilisierende Selektion.- ?) Selektionsindices.- ?) Fitness.- b) Inzucht und Heterosis.- c) Genfixierung und Gensubstitution.- d) Realisierte Heritabilität.- e) Konkurrenz.- 2. Experimented Untersuchungen.- a) Selektionsmethoden.- b) Inzucht und Heterosis.- c) Befruchtungsverhältnisse.- d) Konkurrenz.- 3. Besonderheiten tetraploider Populationen.- Literatur.- D. Systematik.- I. Systematik und Evolution der Samenpflanzen.- 1. Allgemeines.- a) Aufgaben der systematischen Biologie.- b) Grundfragen der Pflazensystematik.- c) Fortentwicklung der Methodik.- 2. Abstammung der Samenpflanzen.- a) Merkmalsphylogenie.- b) Entstehungszentrum und Alter der Angiospermen.- c) Monokotylen.- d) Ökologische Aspekte.- 3. Morphologie und Anatomie.- a) Allgemeines.- b) Wuchsformen, Juvenilismus.- c) Achse und Blatt.- d) Blütenstände und Blüten.- e) Feinstruktur.- 4. Embryologie und Palynologie.- 5. Chemische Systematik.- a) Allgemeines.- b) Chemische Differenzierung im infraspezifischen Bereich.- c) Stoffausstattung von Hybriden und Polyploiden.- d) Vergleichende Phytochemie.- 6. Karyologie und Cytogenetik.- a) DNS-Gehalt, „infektiöse“ Vererbung.- b) Karyotypen und Genomhomologie.- c) Variationen der Chromosomenzahl.- 7. Fortpflanzungsbiologie.- a) Allo- und Autogamie und ihre Auswirkung auf die Populations-und Sippenstruktur.- b) Apomixis.- c) Ausbreitungsökologie.- 8. Evolution.- a) Mutation, Rekombination, Selektion und genetische Drift.- b) Ökotypische Differenzierung und die Entstehung von Anpassungen.- c) Mechanismen der Sippenisolation.- d) Ökologische und geobotanische Aspekte.- e) Kulturpflanzen.- 9. Taxonomie der Samenpflanzen.- a) Ordnungsbereich.- b) Familien- und Gattungsbereich.- Literatur.- II. Palaobotanik.- 1. Schizophyta.- 2. Phycophyta.- a) Pyrrhophyceae.- b) Chlorophyceae.- ?) Siphonales: Dasycladaceae.- ?) Charales.- c) Rhodophyceae.- d) Phycophyta incertae sedis.- 3. Mycophyta.- 4. Bryophyta.- 5. Pteridophyta.- a) Psilophytatae.- b) Lycopodiatae.- c) Equisetatae.- d) Filicatae.- ?) Primofilices.- ?) Eusporangiatae.- ?) Leptosporangiatae.- ?) Hydropterides.- e) Progymnospermatae.- 6. Spermatophyta.- a) Lyginopteridatae.- ?) Lyginopteridales.- ?) Glossopteridales.- ?) Caytoniales.- b) Bennettitatae.- c) Cycadatae.- d) Pinatae.- ?) Cordaitidae.- ?) Pinidae.- e) Magnoliatae.- Literatur.- E. Geobotanik.- I. Areal- und Florenkunde (Floristische Geobotanik).- 1. Neue Floren.- a) Europa außer Sowjetunion.- b) Orient.- c) Sowjetunion, Zentral- und Ostasien.- d) Nordamerika.- 2. Kartierungen.- a) Atlanten zur Pflanzenverbreitung.- b) Gehölz-Kartierung.- c) Kartierung von Kryptogamen.- 3. Faktoren der Verbreitung.- 4. Arealdifferenzierung in Raum und Zeit.- a) Rekonstruktion von Entfaltungszentren.- b) Großdisjunktionen und Großschollentektonik.- c) Jüngere Disjunktionen.- d) Geschichte der dunklen Taiga.- e) Synanthrope Arealveränderungen.- 5. Pflanzengeographische Gebietsgliederung, Höhenverbreitung.- Literatur.- II. Floren- und Vegetationsgeschichte seit dem Ende des Tertiärs (Historische Geobotanik).- 1. Allgemeines.- 2. Paläomagnetik und Klimageschichte.- 3. Kritisches zur pollenanalytischen Methode.- a) Rezenter Pollenflug und Pollensedimentation.- b) Absolute Pollenwerte.- 4. Geschichte außereuorpäischer Kulturpflanzen.- 5. Nordamerika.- a) Beringien und Alaska.- b) Canadische Arktis und Grönland.- c) Gebiet der großen Seen und Ostcanada.- d) Rocky Mountains.- e) Nordamerikanische Prärie.- f) Ost- und Südküste der Vereinigten Staaten.- 6. Mittel- und Südamerika.- 7. Kleinere Inseln der Weltmeere.- 8. Neuseeland.- 9. Australien und Insulinde.- Literatur.- III. Vegetationskunde (Soziologische Geobotanik).- 1. Allgemeines.- 2. Grundlagen und Methoden.- a) Induktive Vegetationsgliederung mit numerischen Analysen und Tabellenmethoden.- b) Divisive und agglomerative numerische Klassifizierungen.- c) Gradienten-Analyse.- d) Syntaxonomie.- e) Vegetationskartierung.- f) Gegenseitige Beeinflussung von Arten und Individuen in Pflanzengesellschaften; Allelopathie.- 3. Tropische und subtropische Vegetation.- a) Regenwälder.- b) Savannen- und Cerrado-Vegetation in Südamerika.- 4. Arktische und subarktische Vegetation.- Literatur.- IV. Standortslehre (Ökologische Geobotanik).- 1. Allgemeines.- 2. Klima und Temperatur.- 3. Licht und Stoffproduktion.- a) Licht und Photosynthese.- b) Stoffproduktion und Energiefixierung.- 4. Wasserfaktor.- a) Wasserhaushalt.- b) Wasserhaushalt und Photosynthese.- 5. Boden und chemische Faktoren.- Literatur.