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Transportvorgänge

Von Wurzel bis Blatt

Ökologie

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Adhäsion Als Adhäsion bezeichnet man in diesem Fall die Anhaftung von Wasser an einem Festkörper, die durch Anziehungskräfte zwischen dem Wassermolekül und der Oberfläche (z.B. der Gefäßwand) zustande kommt.

ADP Wird von ATP (Adenosintriphosphat) ein Phosphat abgespalten, erhalten wir AdenosinDiPhosphat. Bei dieser Abspaltung wird Energie frei, die nun von der Zelle genutzt werden kann.

Assimilate Sind die Produkte der Assimliation. Assimilation bezeichnet den Prozess der Umwandlung körperfremder Stoffe in körpereigene Stoffe. Bei der Fotosynthese synthetisiert die Pflanze z.B. Glucose als Assimilat aus Kohlendioxid und Wasser.
 
ATP Ist der universelle Transport- und Speicherstoff für Energie in den Zellen aller Lebewesen. Das AdenosinTriPhosphat speichert die Energie in der Bindung der Phosphatgruppen.

Autotroph (griech.: autos = "selbst, eigen" / trophos = "Ernährer")
Autotroph bedeutet "sich selbst ernährend". Darunter versteht man die Fähigkeit von Lebewesen, ihre organischen Nährstoffe ausschließlich aus anorganischen Substanzen aufzubauen. Als Kohlenstoffquelle wird dabei in der Regel CO2 verwendet. Zu den autotrophen Organismen zählen fast alle Pflanzen und Algen sowie einige Bakterien.

Bewegungsenergie Wird auch kinetische Energie genannt. Sie beschreibt die Energie, die in der Bewegung eines Körpers enthalten ist. Sie ist abhängig von der Masse m und der Geschwindigkeit v des Körpers.

Carrier-Transport (aktiv) Bei diesem aktiven Transport, also entgegen dem Konzentrationsgradienten, verbraucht die Zelle Energie in Form von ATP. Diese Energie wird auf das Carrierprotein übertragen, um das Molekül auf die andere Membranseite transportieren zu können.

Carrier-Transport (passiv) Manche Transportproteine verbinden sich mit dem zu transportierenden Molekül, bringen es durch die Zellmembran und entlassen es an der anderen Membranseite. Diese speziellen Transportproteine werden Carrier - (engl. Träger ) genannt.

Caspary-Streifen Ein wasserundurchlässiger Abschnitt in den Radialwänden der Endodermiszellen, der die Diffusion von Wasser und den darin gelösten Stoffen in den Zentralzylinder über die Zellwände verhindert.

Chloroplast Chloroplasten sind Organellen in den Zellen aller grünen Teile höherer Pflanzen und Algen. Chloroplasten absorbieren das Sonnenlicht und nutzen es als Energiequelle um aus Wasser und CO2 organische Moleküle (Glucose) zu synthetisieren.

Crassulaceae Dickblattgewächse (Crassulaceae) genannt, bilden eine Familie von Blütenpflanzen. Pflanzen dieser Familie sind in der Lage, in ihren verdickten Blättern Wasser zu speichern und so an trockenen Stellen relativ konkurrenzlos zu überleben. Crassulaceen gehören zu den Blattsukkulenten; sie sind außerdem Namensgeber für einen speziellen Stoffwechsel, den CAM-Stoffwechsel (für Crassulacean Acid Mechanism). Dieser stellt ebenfalls eine besondere Angepasstheit an trockene Standorte dar.

Diffusion Diffusion ist eine Bewegung von Teilchen von einem Ort höherer zu einem Ort niedrigerer Konzentration. Diese Teilchenbewegung entlang eines Konzentrationsgradienten ist temperaturabhängig und verläuft spontan (d.h. ohne Einsatz von Energie). 

Elektronegativität Ist ein Maß für das Bestreben eines Atoms, in einem Molekül die Bindungselektronen an sich zu ziehen. Je höher der Unterschied in der Elektronegativität der gebundenen Elemente, desto polarer ist die Bindung.

Endodermis Die Endodermis ist die innerste Zellschicht der Rinde. Sie grenzt direkt an den Zentralzylinder. In ihren Zellwänden ist eine wasserundurchlässige Schicht eingelagert, die als Caspary-Streifen bezeichnet wird.

Epidermis griech.: epi "darauf"; derma "Haut")
Die Epidermis besteht bei Pflanzen meist nur aus einer Schicht von Zellen. Sie bildet in der Regel das Abschlussgewebe und ist bei den Blättern üblicherweise von der Kutikula überzogen.

Epiphyten Pflanzen, die andere Pflanzen besiedeln, ohne diesen Nährstoffe zu entziehen. Wachsen in der Regel auf den Zweigen oder Stämmen tropischer Bäume.

Erleichterte Diffusion Für polare, große Moleküle und Ionen sind Biomembranen undurchlässig. Sie können mit Hilfe kanalbildender Transportproteine Membranen passieren, d. h. sie diffundieren durch diese Kanäle.

Glucose wird auch Traubenzucker genannt. Die Summenformel von Traubenzucker ist C6H12O6. Glucose ist der wichtigste Energielieferant des Organismus. Als Monosaccharid (Einfachzucker) ist Glucose ein Bausteine vieler Kohlenhydrate.

Golgi-Apparat Ein aus Membranen bestehendes Zisternensystem in der Zelle. Eine Zisterne des Systems nennt man auch Dictyosom. Der Golgi-Apparat dient zur Modifikation von Proteinen und Fetten. Diese werden dann in Vesikeln abgeschnürt und in der Zelle dorthin verteilt wo sie gebraucht werden oder über die Zellmembran ausgeschleust.

Humus lat.: "Erdboden"
Als Humus wird das gesamte im Boden enthaltene tote organische Material bezeichnet. Zum Humus gehören abgestorbene Pflanzenreste, tierische Exkremente und Kadaver. Humus unterliegt der Aktivität von Mikroorganismen, die durch ihre Stoffwechselprozesse zu seinem Auf-, Um- oder Abbau beitragen.

Kambium Liegt meist als teilungsfähiges Gewebe zwischen Xylem und Phloem. Das Kambium gliedert durch ständige Zellteilung nach beiden Seiten hin Tochterzellen ab und sorgt so für einen Dickenzuwachs. Diese Dickenzunahme wird auch als sekundäres Dickenwachstum bezeichnet.

Kolloide Kolloide sind Feststoffe mit einer extrem kleinen Korngröße. Diese Teilchen sind zwischen 10 -1000 Angström gross. (1 Angström sind ist der 10milliardste Teil eines Meters. Bei dieser Größe bewegt man sich im atomaren Bereich).

Kompost Unter Kompostierung versteht man die Zersetzung organischen Materials durch Mikroorganismen, Ringelwürmer, Asseln und andere Kleintiere. Das Endprodukt dieses Vorganges nennt man Kompost. Kompost ist wegen seines hohen Gehalts an Nährelementen ein wichtiger Bestandteil der oberen Bodenschichten. Sein wichtigster Bestandteil ist Humus.

Konzentrationsgradient Ist eine kontinuierliche Zu- oder Abnahme der Konzentration eines Stoffes. Ein K.-Gradient kann auch dann vorliegen, wenn Bereiche mit einer unterschiedlichen Konzentration durch eine Membran voneinander getrennt sind.

Kovalent Eine kovalente Bindung ist eine Elektronenpaarbindung zwischen zwei Atomen. Das Grundprinzip der Atombindung beruht darauf, dass die Bindungspartner sich gegenseitig Elektronen zur Verfügung stellen, um so (im Idealfall) den Edelgaszustand zu erreichen.

Kutikula (lat.: "Häutchen")
Ein wachsartiger Überzug, der bei Pflanzen den Außenwänden der Epidermiszellen aufliegt. Die Kutikula schützt die Pflanze vor Wasserverlust und stellt eine Angepasstheit der Landpflanzen dar, die die Austrocknung verhindert.

Leitbündel Sind für den Ferntransport von Wasser und die darin gelösten Stoffe in der gesamten Pflanze verantwortlich. Sie sind ein Kennzeichen für höher entwickelte Pflanzen und bestehen aus Xylem (Wasserleitung) und Phloem (Stoffleitung), die häufig durch ein Kambium von einander getrennt sind.

Lignin lat.: lignum "Holz"
Lignin ist ein feste, harte Substanz, die zur Festigung in die pflanzliche Zellwand eingelagert wird. Man spricht auch von einer Verholzung der Zelle. Als Stützbaustoff stellt Lignin eine wichtige Angepasstheit der Pflanzen an das Landleben dar.

Mitochondrium Die Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle. Hier findet die Zellatmung zur Gewinnung von Energie statt. Organische Verbindungen, wie z.B. Zucker werden hier mit Hilfe des Luftsauerstoffs zu CO2 und Wasser veratmet.
Die Zahl der Mitochondrien pro Zelle ist sehr unterschiedlich und hängt vor allem von ihrem Energiebedarf ab. Eine Leberzelle enthält z.B. weit über 1000 Mitochondrien.

Palisadenparenchym Liegt in der Regel direkt unter der oberen Epidermis von Blättern. Diese langgestreckten, regelmäßig angeordneten Parenchymzellen enthalten den Hauptteil der Chloroplasten und stellen somit den Ort der Fotosynthese dar.

Partialladung Unter Partialladung versteht man die unterschiedliche Ladung zweier Atome in einem Molekül. Unterscheiden sich die Bindungspartner in ihrer Elektronegativität, so ist die Verteilung der Bindungselektronen nicht mehr gleichmäßig. Es kommt zu einer Verschiebung der Elektronen. Diese Elektronenverschiebung bewirkt, dass die Bindungspartner teilweise (=partiell) positiv bzw. negativ geladen sind. 

Phloem Im Phloem werden die Assimilate (Zucker) aus der Fotosynthese von den Blättern über die gesamte Pflanze verteilt. Die direkt am Transport der Assimilate beteiligten Zellen heißen Siebzellen bzw. Siebröhren.

Rhizodermis Die äußerste Zellschicht der Wurzel ist die Wurzelepidermis, auch Rhizodermis genannt. Dieses Abschlussgewebe besitzt sehr dünne Zellwände, denen eine Kutikula fehlt. Einige Rhizodermiszellen stülpen sich zu den langen Wurzelhaaren aus.

Rindenschicht Die Rinde besteht aus mehrschichtigen Parenchymzellen, die den Zentralzylinder schützend umgeben. Die Rindenzellen können außerdem als Speicher für Reservestoffe dienen.

Schwammparenchym Besteht aus unregelmäßigen Zellen, die große Hohlräume (sog. Interzellularräume) freilassen und dadurch dem Gewebe eine schwammartige Struktur verleihen. Sie liegen direkt unter dem Palisadenparenchym und enthalten ca. 20% der Chloroplasten eines Blattes.

Semipermeabel (lat.: semi = halb / permeabel = durchlässig)
Bedeutet halbdurchlässig, d.h., nur durchlässig für bestimmte Substanzen. Diese Substanzen können also ungehindert die Membran durchdringen, während andere blockiert werden. Man könnte auch von einer selektiven Permeabilität sprechen.

Sklerenchymzellen Sie dienen der Pflanze vor allem als Stütz- und Festigungsgewebe. In ihren verdickten Zellwänden ist der Holzstoff Lignin eingelagert, der den Sklerenchymzellen ihre hohe Festigkeit verleiht.

Spaltöffnungen Sind mikroskopisch kleine Öffnungen, die in der Regel in der Epidermis der Blattunterseite von Pflanzen zu finden sind. Sie sorgen für einen regulierten Gasaustausch mit der Umgebung und können auch in der Epidermis vom Pflanzenstengel auftreten.

Spez. Wärmekapazität Die Wärmekapazität bezeichnet das Vermögen eines Körpers, Energie in Form von Wärme zu speichern. Sie beschreibt, wie hoch die Wärme ist, mit der man 1 Gramm eines Stoffes um 1°C erwärmen kann.

Stammsukkulente sukkulente lat.: "succus" = "Saft"
Unter Sukkulenten versteht man Pflanzen, die Wasser speichern. Im Fall der Stammsukkulenten dient der Spross als Speicherungsorgan für Wasser und ist dadurch meist stark verdickt. Kakteen gehören z.B. zu den Stammsukkulenten.

Standardbedingungen Wenn die Temperatur = 25°C und der Druck = 1,013 bar ist, liegen Standardbedingungen vor.

Stoma (griech.: stoma "Mund")
Ein andere Wort für Spaltöffnungen (plural: Stomata).

Turgor Der Turgor ist der Wandruck einer Zelle. Nachdem eine Zelle durch Osmose Wasser aufgenommen hat und angeschwollen ist, übt das Wasser von innen gegen die Zellwand einen Druck aus. Bei unverholzten Pflanzen spielt der Turgor eine entscheidende Rolle bei ihrer Stabilität. Wenn der Turgor nachlässt, ist die Pflanze welk.

Vakuole Die Vakuole ist wie der Chloroplast, ein Zellorganell, das man nur in Pflanzen findet. Die Vakuole dient der Ablagerung und Speicherung von Stoffen und sorgt außerdem für den inneren Zellendruck (Turgor).

Vegetationskegel  Spitze des Sprosses; hier vollzieht sich der Längenzuwachs des Sprosses durch Zellteilung. Der Vegetationskegel kann durch ständige Teilung neue Zellen bilden und diese nach unten abscheiden, so dass der Spross immer länger wird.

Vegetationsperiode Der Teil des Jahres (Frühjahr / Sommer) , in dem die Hauptmasse der Pflanzen ihr maximales Wachstum erreicht.

Vegetationspunkt Der Vegetationspunkt liegt an der Spitze der Wurzel und sorgt für ihr ständiges Wachstum, indem er durch fortlaufende Teilung neue Zellen erzeugt.

Wurzelhaarzone  Die Pflanze nimmt das Wasser und die darin gelösten Nährstoffe nur im Bereich der Wurzelhaarzone auf. Die Lebensdauer der einzelnen Wurzelhaare beträgt nur wenige Tage. Wenn Sie absterben, haben sich bereits an einer anderen Stelle neue Wurzelhaare ausgebildet. Wurzelhaare sind Auswüchse der Rhizodermis.

Wurzelhaube Die Wurzelhaube umschließt schützend den Vegetationspunkt und bildet damit die Wurzelspitze. Ohne diesen Schutz bestünde die Gefahr, dass der zarte Vegetationspunkt beim Vordringen der Wurzel im Boden beschädigt wird.

Xylem  Das Xylem dient vor allem dem Ferntransport von Wasser und den darin gelösten Nährstoffen. Die für diesen Zweck speziell zu Röhren ausgebildeten Gewebetypen nennt man Tracheen und Tracheiden.

Zellkern Der Zellkern ist die Steuereinheit der Zelle. Er enthält die DNA, die alle lebensnotwendigen Informationen für die Zelle gespeichert hat.

Zellmembran Die Zellmembran umgibt das Cytoplasma, umschließt also den Tellinhalt. Die Zellmembran wirkt als selektive Barriere, da sie nur für kleine ungelade Moleküle permeabel ist.

Zentralzylinder Der innere Teil der pflanzlichen Wurzel, enthält das Kambium und die Leitbündel.