Plantkunde 1: H2

callose

- (1->3) beta-D-glucaan - gevormd als wondweefsel - aangemaakt door specifieke celtypes tijdens celwandvorming

invloed van licht op ontwikkeling van chloroplasten

- basisvoorwaarde voor ontwikkeling van inwendige structuur - bij lichtgebrek: ontstaan etioplasten

cellulose

- belangrijkste component van de celwand - onder vorm van microfibrillen, opgebouwd uit cellulosestrengen - gemiddelde lengte van 2-3micrometer - door H-bruggen tussen OH-groepen aan elkaar geklikt tot microfibrillen

functies van pectinen

- bepalen graad van porositeit - moduleren pH en ionenbalans van celwand - zorgen voor adhesie tussen twee buurcellen via de middenlamella - signaalfuntie: waarschuwen voor symbiotische en pathogene organismen - bindingsplaats voor enzymen

functie van lignine

- beschermfunctie (celwanden moeilijker doorbreken => verspreiding van pathogenen vertragen) - erg taai, onverteerbaar - hoe meer lignine, hoe slechter verteerbaar de plant is - stevigheid van de plant

de celwand

- bijdrage tot functionele specialisatie - dikke, stevige wand - dynamisch

bouw van de chloroplast

- buitenste membraan: vlak, niet-specifieke pore eiwitten voor transport van H2O, ionen en metabolieten - verbinding buitenste en binnenste membraan door eiwitten - binnenste membraan bij licht => complexe membraanstructuur = thylacoïde membraanstructuur - zonne-energie vast leggen in ATP en NADPH - matrix = stroma - primaire thylacoïden - secundaire thylacoïden = grana = schijfjes

macromoleculen van de celwand

- cellulose - callose - hemicellulose - pectinen - eiwitten - aromatische verbindingen

polysacchariden in de celwand

- cellulose en hemicellulose - kunnen binden op verschillende plaatsen => vertakking mogelijk

functies van de celwand

- celwand van sponsparenchymcellen => maximale ruimte voor gasuitwisseling - lichtreflectie in kroonbladeren => aantrekkelijker voor insecten - watertransport mogelijk - gewapend tegen uitdroging/herbivoren - signaalfunctie - starten resistentiemechanisme op na penetratie door een pathogeen

fotosynthetische pigmenten

- chlorofyl a, b => hoofdpigmenten a: 75% van totale hoeveelheid chlorofyl, b: 25% - carotenoïden => nevenpigment - xanthofyllen => nevenpigment elk pigment eigen typisch absorptiespectrum: - chlorofyl a, b => blauw, rood licht - carotenoïden => blauw licht - chlorofyl b geeft enkel energie door aan chlorfyl a soms chlorofyl c of d => absorptiespectrum verruimen

eiwitten

- eiwitnetwerk in celwand belangrijke eiwitstructuren: - HRGPs: hydroprolinerijke glycoproteïnen - PRPs: prolinerijke proteïnen - GRPs: glycinerijke proteïnen - AGPs: arabinogalactaan proteïnen

lignine

- enkel in secundaire celwand - complexe, vertakte aromatische verbinding - 3 bouwstenen - byrofyten hebben geen lignine

vacuole: afbraak en recyclage

- enzymen - afbraak van oude celstructuren - rol bij afrijping: cellen worden ontmanteld zodat suikers, aminozuren kunnen verplaatst worden en gestockeerd in de zaden

chloroplasten

- fotosynthese - ellipsvormig - micrometers grootte - enkel in groene plantdelen

hemicellulosen

- heterogene groep - (1->4)-beta-D)-glucose - vertakte structuur - coaten microfibrillen en met elkaar verbinden => netwerk in primaire celwand, kruidachtige planten: - XyGs, GAXs plantecelwanden: - xyloglucaan in secundaire celwand: - minder pectine en XyGs - vooral xylaan en glucomannaan grassen: - GAXs, gemengde (1->3),(1->4)-beta-D-glucaanketens

rol van water in primaire celwand

- houdt de polymeren in de juiste configuratie - zorgt voor passage van ionen en signaalmoleculen - creëert de juiste condities voor de activiteit van enzymen

celwanden zijn economisch belangrijk

- hout - papier - plastic - gel - voedsel

thylacoïden

- interne ruimte in thylacoïden: thylacoïde lumen - geen granastructuur in jonge chloroplasten - primaire niet gestapelde thylacoïden verbinden de verschillende granazones met elkaar schaduwbladeren: - meer en dikkere grana lichtbladeren: - minder en dunnere grana

plastiden differentiëren

- kunnen differentiëren tot verschillende plastidentypes - kunnen redifferentiëren tot een ander type

paarden

- lange dikke darm => veel cellulose verteren - absorptie van vluchtige vetzuren als energiebron - absorptie gebeurt in dunne darm (ligt voor dikke darm) => veel verspilling

eenmagigen

- lange dikke darm => veel energie uit cellulose - korte dikke darm => weinig energie uit cellulose

belang van de vacuole

- laten planten toe om relatief grote celeenheden te produceren, zonder de cytoplasmatische kost te hoog te laten oplopen

afzetting van suberine in de primaire celwand

- maakt celwanden ondoorlaatbaar voor water - in verkurkte zone van de wortel, peridermweefsel, endodermiscellen - lignine achtige verbinding

pectinen

- meest voorkomende component in primaire celwanden - heterogene, vertakte, sterk gehydrateerde polysachariden - rijk aan D-galacturonzuur - vulstof

primaire celwand

- ontstaat op einde van de celdeling - middenlamel zorgt voor binding van de primaire celwanden van buurcellen => geen migratie mogelijk (dierlijke cellen wel) - aangemaakt door protoplast

primaire celwand bouw

- opgebouwd uit 2/3 netwerken - basisnetwerk: cellulose + hemicelluloseketens - tweede netwerk: pectineachtige polysachariden - derde netwerk: structurele eiwitten / aromatische verbindingen - dun - veel verestering van polymeren - water is belangrijk component

vacuolen: pigmentatie

- opstapeling van pigmenten - absorptie van UV => voorkomen van foto-oxidatie - gekleurde kroonblaadjes

plastiden

- ovale organismen met diverse functies - dubbel membraan - eigen DNA, semi-autonoom, ribosomen - afstamming van bacteriën - bevatten stromules: tubulaire extensies, associëren zich via actine-elementen met het microskelet, organellen zoals mitochondria of kern, voor samenwerking tussen organellen

organellen in een plantencel

- plasmamembraan - nucleus - ribosomen - endoplasmatisch reticulum - golgi apparaat - plastiden - mitochondriën - microbodies - vacuole - celwand - cytoskelet

leucoplasten

- plastiden gevuld met ongekleurde substantie - in specifieke secretorische cellen gelinkt aan trichomen van bladeren en stengels - kunnen bv. olie produceren

positie van chloroplasten o.i.v. licht

- positie verandert naargelang de lichtintensiteit - weinig: geconcentreerd aan celwanden parallel met bladopp. - veel: aan celwanden loodrecht op het bladopp. => reductie foto-oxidatie - verplaatsing door actinefilamenten - absorptie van rood licht door chlorofyl => samenstelling van licht onder de vegetatie verandert

aromatische verbindingen

- primaire celwand van monocotylen en amaranthaceae bevatten aromatische verbindingen - fluorescentie bij belichting met UV-licht - versterking van matrix primaire celwand door associatie met hemicellulosen

architectuur van de celwand

- primaire celwand: wanden van groeiende cellen - secundaire celwand: wanden van cellen die niet meer groeien, ontstaan bij einde celvergroting, dikker en sterker dan primaire celwanden (meer lignine)

vacuole: pH en ionische homeostasis

- reservoir van protonen en ionen - optimaal houden van ionenconcentratie voor metabolische processen

functies van de vacuole

- stockage - afbraak en recyclage - pH en ionische homeostasis - verdediging - stockage van fytotoxische componenten - pigmentatie

vacuole: verdediging

- stockeren toxische secundaire metabolieten - toxisch voor andere organismen - verdediging tegen herbivoren

functie van plastiden

- synthese en metabolische processen - voor verbindingen di een rol spelen in het cellulair metabolsime bv. purinen, vetzuren - op basis van kleur: - kleurloos: leucoplasten en amyloplasten - pigment: chromoplasten en chloroplasten

fotosynthese onderdelen

- ter hoogte van thylacoïdenmembraan - alle chlorofylmoleculen en nevenpigmenten zijn gebonden aan gespecialiseerde eiwitstructuren in fotosystemen: - I en II - fotosynthetische eenheden + eletronentransportketen - II vooral in stapelzones van de grana - I + ATPasen vooral in primaire thylacoïden en overgangszones van grana naar primaire thylacoïden fotosynthetische eenheid: - 200 - 300 chlorofyl-moleculen in clusters gegroepeerd = chlorofyl-antennemoleculen - fotochemisch reactiecentrum - thylacoïdenmembraan: - 4 grote eiwitcomplexen: 2 fotosystemen + ATPasen + cytochroom b6-f

vacuolen: stockage van fytotoxische componenten

- toxische stoffen voor plant, opgenomen door blad of wortels - stockage en neutralisatie

ontstaan van plastiden

- uit proplastiden - die zijn reeds aanwezig in de jonge meristematische zones van planten - geen vaste vorm - dubbel membraan - homogene matrix, fijn granulair - minder ribosomen dan volwassen plastiden

opbouw celwand

- verschillende soorten polysacchariden, eiwitten en aromatische verbindingen - covalente binding - 11 verschillende monosacchariden

vacuole: stockage

- verzamelplaats voor sukers, ionen, aminozuren, pigmenten ... - kunnen teruggepompt worden in cytoplasma voor gebruik - opslag van eiwitlichaampjes in zaden

etioplasten

- witte, geelachtige, lichtgroen gekleurde delen - geen chlorofyl - wel protochlorofylliden - bij blootstelling aan licht => ontwikkeling tot chloroplasten

amyloplasten

-soort leucoplasten - vol zetmeel - voorraadweefsel zoals zetmeelrijke zaden, knollen en bollen

fotosynthese werking

1) antennemoleculen absorberen zonlicht 2) doorgegeven aan het reactiecentrum 3) reactiecentrum accumuleert de geabsorbeerde energie 4) doorgegeven aan elektronentransportketen

waarom verandert de verteerbaarheid van plantenweefsels met de seizoenen?

1) celwand: cellulose verweven met lignine, hoe meer verwevenheid hoe moeilijke cellulase bij de cellulose kan => hoe slechter de verteerbaarheid 2) oude weefsels bevatten meer celwanden => slechter verteerbaar jong: 1/3, oud 2/3 3) aandeel lignine stijgt met ouderdom 4) cellulose zit veel meer vervlochten in andere structuren

de vacuole

1) vorming van meerdere vacuolen door wateropname in embryonale fase 2) provacuolen 3) versmelten tot 1 grote vacuole in volwassen cellen => 80-90% van volume => cytoplasma wordt herleid tot een dunne perifere laag aangedrukt tegen plasmamembraan

cellulase

= enzym nodig om cellulose af te breken tot glucosemoleculen

herkauwers

= meermagigen - speciaal verteringssysteem waardoor ze goed plantencellen verteren - pensmaag met veel micro-organismen, anaeroob - metaboliseren van cellulose tot vetzuren

chromoplasten

= plastiden met hoge concentratie carotenoïden - carotenoïden => rood en gele kleuren bv. sinaasappel - uit proplastiden of chloroplasten bv. bij rijping - membraansysteem zonder grana structuur - pigmenten membraangebonden of in druppels - bij rijping veel pigmenten uit de chloroplasten

tonoplast

= scheiding van vacuole van de rest van de cel, met tonoplasteiwitten = vacuole membraan - semi-permeabel => osmose mogelijk - hoge osmotische waarde nodig om turgordruk op peil te houden - met aquaporines => selectief doorlaten van water

verteerbaarheid

= verdwijnen van voedingsstoffen uit het verteringskanaal of van de bodem

apoplasma

alle dode onderdelen van een cel: celwanden en intercellulaire ruimten in de plantenweefsels

protoplasma

alle levende onderdelen van een cel - alle protoplasma van 1 cel = de protoplast

kleptoplastie

dieren die de chloroplasten sekwesteert uit andere organismen en zo voor lange tijd kunnen overleven zonder extern voedsel