Pflanzenphysiologie: mit 46 Tabellen
Gespeichert in:
| Vorheriger Titel: | Mohr, Hans, 1930-2016 Lehrbuch der Pflanzenphysiologie |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1999
|
| Ausgabe: | 5., grundlegend überarb. und aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Springer-Lehrbuch
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 4. Aufl. u.d.T.: Mohr, Hans: Pflanzenphysiologie. - Bis 3. Aufl. u.d.T.: Mohr, Hans: Lehrbuch der Pflanzenphysiologie |
| Beschreibung: | XX, 695 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3540642315 |
Internformat
MARC
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND ZIELSETZUNG DER PHYSIOLOGIE 1
1.1 DAS SELBSTVERSTAENDNIS DER PHYSIOLOGIE 1
1.2 GESETZESAUSSAGEN IN DER BIOLOGIE 3
1.3 SYSTEMTHEORIE 4
1.4 PRINZIPIEN WISSENSCHAFTLICHEN ARBEITENS 5
1.5 DAS KAUSALITAETSPRINZIP IN DER PHYSIOLOGIE 6
1.6 DAS PROBLEM DER KOMPLEXITAET 8
1.7 FORMULIERUNG VON SAETZEN 12
1.8 MERKMALE UND VARIABILITAET 13
1.9 BEZUGSGROESSEN 14
1.10 DARSTELLUNG VON DATEN 14
LITERATUR 15
2 DIE ZELLE ALS MORPHOLOGISCHES SYSTEM 17
2.1 DIE MERISTEMATISCHE PFLANZENZELLE 17
2.1.1 STRUKTURELLE GLIEDERUNG 17
2.1.2 ENDOPLASMATISCHES RETICULUM 20
2.1.3 ZELLKERN (NUCLEUS) 20
2.1.4 GOLGI-APPARAT 21
2.1.5 PEROXISOMEN (MICROBODIES) 21
2.1.6 MITOCHONDRIEN UND PIASTIDEN 22
2.1.7 CYTOSKELETT 23
2.1.8 ZELLWAND 24
2.2 DIE AUSGEWACHSENE PFLANZENZELLE 30
2.3 DIE VERHOLZTE PFLANZENZELLE 32
2.4 DIE EVOLUTION DER PFLANZENZELLE 34
2.5 VOM EINZELLIGEN ZUM VIELZELLIGEN ORGANISMUS 35
LITERATUR 36
3 DIE ZELLE ALS ENERGETISCHES SYSTEM 39
3.1 DER 1. HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK 39
3.2 DER 2. HAUPTSATZ DER THERMODYNAMIK 40
3.3 DIE ZELLE ALS OFFENES SYSTEM, FLIESSGLEICHGEWICHT 41
3.4 CHEMISCHES POTENTIAL 42
3.5 CHEMISCHES POTENTIAL VON WASSER 43
3.6 ANWENDUNG DES WASSERPOTENTIALKONZEPTS
AUF DEN WASSERZUSTAND DER ZELLE 45
3.6.1 DIE ZELLE ALS OSMOTISCHES SYSTEM 45
VIII INHALTSVERZEICHNIS
3.6.2 DAS OSMOMETERMODELL 46
3.6.3 DIE ZELLE ALS OSMOMETERANALOGON 47
3.6.4 DAS MATRIXPOTENTIAL 48
3.6.5 NOMENKLATORISCHE SCHWIERIGKEITEN 48
3.6.6 DAS OSMOTISCHE ZUSTANDSDIAGRAMM DER ZELLE (HOEFLER-DIAGRAMM) . 48
3.6.7 DIE EXPERIMENTELLE MESSUNG VON N UND P 49
3.6.8 REGULATION DES WASSERZUSTANDES 51
3.7 CHEMISCHES POTENTIAL VON IONEN 51
3.8 MEMBRANPOTENTIAL 53
3.9 ENERGETIK BIOCHEMISCHER REAKTIONEN 54
3.10 PHOSPHATUEBERTRAGUNG UND PHOSPHORYLIERUNGSPOTENTIAL 57
3.11 REDOXSYSTEME UND REDOXPOTENTIAL 58
LITERATUR 62
4 DIE ZELLE ALS METABOLISCHES SYSTEM 63
4.1 BIOLOGISCHE KATALYSE 63
4.1.1 AKTIVIERUNGSENERGIE 63
4.1.2 ENZYMATISCHE KATALYSE 64
4.1.3 ENZYMKINETIK 65
4.1.4 MESSUNG DER ENZYMAKTIVITAET 66
4.1.5 MODULATION DER ENZYMAKTIVITAET 67
4.2 METABOLISCHE KOMPARTIMENTIERUNG DER ZELLE 68
4.3 TRANSPORTMECHANISMEN AN BIOMEMBRANEN 69
4.3.1 DIFFUSION UND PERMEATION 69
4.3.2 SPEZIFITAET DES MEMBRANTRANSPORTS, TRANSPORTKATALYSE 70
4.3.3 TRANSPORTER, IONENPUMPEN UND IONENKANAELE 71
4.3.4 AQUAPORINE 73
4.3.5 PASSIVER UND AKTIVER TRANSPORT 74
4.3.6 S/IUFF/E-TRANSPORT 74
4.4 ATP-SYNTHESE AN ENERGIETRANSFORMIERENDEN BIOMEMBRANEN 75
4.5 STOFFAUFNAHME IN DIE ZELLE 76
4.5.1 IONENAUFNAHME 76
4.5.2 AUFNAHME VON ANELEKTROLYTEN 80
4.5.3 AKKUMULATION VON METABOLITEN
UND ANORGANISCHEN IONEN IN DER VACUOLE 81
4.6 PRINZIPIEN DER METABOLISCHEN REGULATION 81
4.6.1 EBENEN DER REGULATION 81
4.6.2 REGULATION DES ENZYMGEHALTS 82
4.6.3 REGULATION DES AKTIVITAETSZUSTANDES BEI KONSTANTEM ENZYMGEHALT.. 83
4.6.4 DIE INTEGRATION DER REGULATIONSMECHANISMEN
ZUM KONTROLLSYSTEM 84
LITERATUR 85
5 DIE ZELLE ALS TEILUNGSFAEHIGES SYSTEM 87
5.1 CYTOKINESE 87
5.2 REGULATION DER MITOSEAKTIVITAET 90
5.3 DETERMINATION DER TEILUNGSEBENE 91
5.4 ZELLCYCLUS UND ZELLDIFFERENZIERUNG 92
LITERATUR 92
INHALTSVERZEICHNIS IX
6 DIE ZELLE ALS POLARES SYSTEM 93
6.1 ZEIL- UND ORGANPOLARITAET 93
6.2 DIE BEDEUTUNG DER ZELLPOLARITAET 94
6.3 POLARITAETSINDUKTION DURCH AUXIN 95
6.4 POLARITAETSINDUKTION DURCH LICHT 95
6.5 POLARITAETSINDUKTION DURCH POLARISIERTES LICHT 95
6.6 POLARITAET UND BIOELEKTRISCHES FELD 97
6.7 POLARITAET UND SIGNALSUBSTANZ 97
LITERATUR 97
7 DIE ZELLE ALS WACHSTUMSFAEHIGES SYSTEM 99
7.1 BIOPHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DES ZELLWACHSTUMS 99
7.1.1 HYDRAULISCHES ZELLWACHSTUM 99
7.1.2 MESSUNG DER PHYSIKALISCHEN WACHSTUMSPARAMETER 102
7.2 WACHSTUM UND ZELLWANDAUFBAU 102
7.2.1 DIE STRUKTURELLE DYNAMIK DER PRIMAERWAND 102
7.2.2 DIFFUSES WACHSTUM DER ZELLWAND 104
7.2.3 LOKALES WACHSTUM DER ZELLWAND 107
7.3 INTEGRATION DES ZELLWACHSTUMS IN VIELZELLIGEN SYSTEMEN 108
7.3.1 DIE EPIDERMISWAND ALS ZELLUEBERGREIFENDE ORGANWAND 108
7.3.2 STRECKUNGS- UND KONTRAKTIONSWACHSTUM BEI WURZELN 110
7.4 REGULATION DES STRECKUNGSWACHSTUMS 111
LITERATUR 112
8 DIE ZELLE ALS SCHWINGUNGSFAEHIGES SYSTEM 113
8.1 DER URSPRUENGLICHE BEFUND: TAGESPERIODISCHE BLATTBEWEGUNGEN .. 113
8.2 WEITERE AUSGEWAEHLTE PHAENOMENE DER CIRCADIANEN RHYTHMIK 114
8.2.1 TAGESPERIODISCHE BEWEGUNG VON BLUETENBLAETTERN 114
8.2.2 TAGESPERIODISCHER SPORANGIENABSCHUSS BEI PILOBOLUS 115
8.2.3 CIRCADIANE RHYTHMIK IN GEWEBEKULTUREN 115
8.2.4 ENDOGENE RHYTHMIK UND BIOLUMINESZENZ 116
8.3 AUSGEWAEHLTE EXPERIMENTE ZUR ANALYSE DER ENDOGENEN RHYTHMIK . 117
8.3.1 AUSLOESUNG DER RHYTHMIK 117
8.3.2 ANPASSUNGEN DER RHYTHMIK AN PROGRAMMAENDERUNGEN 118
8.3.3 ENDOGENE RHYTHMIK UND ZELLATMUNG 118
8.3.4 ENDOGENE RHYTHMIK UND ZELLKERN 118
8.4 GENETISCHE ANALYSE DES OSCILLATORS BEI ARABIDOPSIS 120
8.5 VERSCHIEDENE INNERE UHREN IN VERSCHIEDENEN ORGANISMEN 121
LITERATUR 123
9 DIE ZELLE ALS GENPHYSIOLOGISCHES SYSTEM 125
9.1 DAS GEN - DIE EINHEIT DER GENETISCHEN INFORMATION 125
9.2 DIE ORGANISATION DES GENOMS 126
9.2.1 DIE DREI GENOME DER PFLANZENZELLE 126
9.2.2 GENOMSTRUKTUR IM ZELLKERN 127
9.2.3 DAS PLASTIDAERE GENOM 130
X INHALTSVERZEICHNIS
9.2.4 DAS MITOCHONDRIALE GENOM 132
9.3 DIE TRANSKRIPTION - PROMOTOREN, RNA-POLYMERASEN
UND RNA-REIFUNG 133
9.3.1 TRANSKRIPTION NUCLEAERER GENE 133
9.3.2 TRANSKRIPTION PLASTIDAERER GENE 135
9.3.3 TRANSKRIPTION MITOCHONDRIALER GENE 136
9.3.4 RNA-EDITING 136
9.4 PROTEINSYNTHESE (TRANSLATION) UND PROTEIN-TURNOVER 137
9.4.1 TRANSLATION UND PROTEIN-FWRNOVER IM CYTOPLASMA 137
9.4.2 TRANSLATION UND PROTEIN-TURNOVER IN PIASTIDEN 137
9.4.3 TRANSLATION UND PROTEIN-FURNOVER IN MITOCHONDRIEN 139
9.5 DIE ZELLE ALS REGULATORISCHES NETZWERK DER GENEXPRESSION 139
9.5.1 REGULATION NUCLEAERER GENE 139
9.5.2 REGULATION PLASTIDAERER GENE 142
9.5.3 REGULATION MITOCHONDRIALER GENE 144
9.5.4 EVOLUTIONAERE ADAPTION VON REGULATIONSSTRUKTUREN 144
9.6 GRUNDLAGEN WICHTIGER MOLEKULARBIOLOGISCHER VERFAHREN
ZUR ANALYSE VON GENEN UND IHRER FUNKTION IN DER PFLANZE 145
9.6.1 WIE IDENTIFIZIERT UND ISOLIERT MAN EIN GEN? 145
9.6.2 WIE ISOLIERT MAN EIN REGULIERTES GEN? 147
9.6.3 WIE ISOLIERT MAN EIN GEN UEBER MUTAGENESE? 148
9.6.4 WIE ERHAELT MAN HINWEISE AUF DIE FUNKTION EINES GENS
UEBER AEHNLICHKEITEN MIT ANDEREN GENEN? 148
9.6.5 WIE ANALYSIERT MAN DIE EXPRESSION EINES GENS IN DER PFLANZE?....
149
9.6.6 WIE ANALYSIERT MAN EXPRESSION UND FUNKTION EINES GENS
MIT TRANSGENEN PFLANZEN? 150
9.6.7 WESHALB IST ARABIDOPSIS EINE BEVORZUGTE MODELLPFLANZE
DER GENPHYSIOLOGISCHEN FORSCHUNG? 152
LITERATUR 153
10 INTRAZELLULAERE PROTEINVERTEILUNG UND MORPHOGENESE
DER ORGANELLEN 155
10.1 PROTEINSORTIERUNG IN DER PFLANZENZELLE 155
10.1.1 PRINZIPIEN DER PROTEINSORTIERUNG 155
10.1.2 PROTEINEXPORT AUS DER ZELLE UND IMPORT IN DIE VACUOLE 157
10.1.3 PROTEINTRANSPORT IN DIE MITOCHONDRIEN 158
10.1.4 PROTEINTRANSPORT IN DIE PIASTIDEN 160
10.1.5 ISOSORTING - DAS GLEICHE PROTEIN FUER CYTOPLASMA,
MITOCHONDRIEN UND PIASTIDEN 161
10.1.6 EVOLUTION DER PROTEINTRANSPORTSYSTEME
IN MITOCHONDRIEN UND PIASTIDEN 162
10.1.7 PROTEINTRANSPORT IN DIE PEROXISOMEN 162
10.1.8 PROTEINTRANSPORT IN DEN ZELLKERN 163
10.2 MORPHOGENESE DER MITOCHONDRIEN 163
10.3 MORPHOGENESE DER PIASTIDEN 165
10.4 MORPHOGENESE DER PEROXISOMEN 168
LITERATUR 171
INHALTSVERZEICHNIS XI
11 PHOTOSYNTHESE ALS FUNKTION DES CHLOROPLASTEN 173
11.1 PHOTOSYNTHESE ALS ENERGIEWANDLUNG 173
11.2 ENERGIEWANDLUNG IM CHLOROPLASTEN 176
11.2.1 STRUKTUR DER CHLOROPLASTEN 176
11.2.2 STRUKTUR DER THYLAKOIDE 178
11.2.3 PHOTOSYNTHESEPIGMENTE 180
11.2.4 QUANTENMECHANISCHE GRUNDLAGEN DER LICHTABSORPTION 182
11.2.5 FUNKTION DER PIGMENTE 184
11.2.6 ENERGIETRANSFER IN DEN PIGMENTKOLLEKTIVEN 186
11.2.7 BILDUNG VON CHEMISCHEM POTENTIAL 188
11.2.8 FUNKTIONELLE VERKNUEPFUNG DER BEIDEN PHOTOSYSTEME 188
11.3 DIE PIGMENTSYSTEME DER ROT- UND BLAUALGEN 191
11.4 PHOTOSYNTHETISCHER ELEKTRONENTRANSPORT 192
11.4.1 OFFENKETTIGES SYSTEM 192
11.4.2 CYCLISCHES SYSTEM 198
11.5 MECHANISMUS DER PHOTOPHOSPHORYLIERUNG 198
11.6 DER BIOCHEMISCHE BEREICH 200
11.6.1 STOFFWECHSELLEISTUNGEN DER CHLOROPLASTEN 200
11.6.2 FIXIERUNG UND REDUKTION VON CO
2
200
11.6.3 REDUKTION UND FIXIERUNG VON NITRAT UND SULFAT 203
11.6.4 PHOTOSYNTHETISCHE H
2
-PRODUKTION 207
11.6.5 PHOTOSYNTHETISCHE N
2
-FIXIERUNG 207
11.7 REGULATION DER PHOTOSYNTHETISCHEN TEILPROZESSE 208
11.7.1 REGULATION DER ENERGIEVERTEILUNG ZWISCHEN PSI UND PSII 208
11.7.2 REGULATION DER ATP-SYNTHASE-AKTIVITAET 208
11.7.3 REGULATION DER CO
2
-ASSIMILATION IM CALVIN-CYCLUS 210
11.7.4 KOORDINATION VON C- UND N-ASSIMILATION 212
11.7.5 FLUORESZENZLOESCHUNG ALS INDIKATORREAKTION
FUER DIE EFFEKTIVITAET DER PHOTOSYNTHESE 213
11.8 EIN KURZER BLICK AUF DIE ANOXYGENE PHOTOSYNTHESE
DER PHOTOTROPHEN BAKTERIEN 215
LITERATUR 215
12 DISSIMILATION 217
12.1 ENERGIEGEWINNUNG BEI DER DISSIMILATION 217
12.2 DISSIMILATION DER KOHLENHYDRATE 218
12.2.1 FREISETZUNG CHEMISCHER ENERGIE 218
12.2.2 GLYCOLYSE 219
12.2.3 FERMENTATION (ALKOHOLISCHE GAERUNG UND MILCHSAEUREGAERUNG) 221
12.2.4 CITRATCYCLUS UND ATMUNGSKETTE 221
12.2.5 CYANIDRESISTENTE ATMUNG 225
12.2.6 OXIDATIVE PHOSPHORYLIERUNG 226
12.2.7 ELEKTRONENTRANSPORT AN DER PLASMAMEMBRAN 227
12.2.8 OXIDATIVER (DISSIMILATORISCHER) PENTOSEPHOSPHATCYCLUS 228
12.3 PHOTORESPIRATION 229
12.3.1 LICHTATMUNG UND DUNKELATMUNG 229
12.3.2 PHOTOSYNTHESE VON GLYCOLAT 229
12.3.3 METABOLISIERUNG DES PHOTOSYNTHETISCHEN GLYCOLATS IM C
2
-CYCLUS . 230
12.3.4 GLYCOLATSTOFFWECHSEL BEI GRUEN- UND BLAUALGEN 233
12.4 MOBILISIERUNG VON SPEICHERSTOFFEN IN SPEICHERGEWEBEN 233
XII INHALTSVERZEICHNIS
12.4.1 NATUR UND LOKALISIERUNG DER SPEICHERSTOFFE 233
12.4.2 UMWANDLUNG VON FETT IN KOHLENHYDRAT 234
12.4.3 METABOLISMUS VON SPEICHERPOLYSACCHARIDEN 238
12.4.4 METABOLISMUS VON SPEICHERPROTEINEN 240
12.5 REGULATION DES DISSIMILATORISCHEN GASWECHSELS 242
12.5.1 ATMUNG: CO
2
-ABGABE UND O
2
-AUFNAHME 242
12.5.2 DER RESPIRATORISCHE QUOTIENT 244
12.5.3 REGULATION DES KOHLENHYDRATABBAUS DURCH SAUERSTOFF 245
12.5.4 INDUKTION DER FERMENTATION DURCH ENZYMSYNTHESE
UND MODULATION DER ENZYMAKTIVITAET 246
12.5.5 WAERMEERZEUGUNG DURCH ATMUNG (THERMOGENESE) 248
12.5.6 KLIMAKTERISCHE ATMUNG 250
12.5.7 WEITERE OXIDASEN PFLANZLICHER ZELLEN 251
12.6 REGULATORISCHE WECHSELBEZIEHUNG ZWISCHEN AUFBAU UND ABBAU
VON KOHLENHYDRATEN 251
LITERATUR 254
13 DAS BLATT ALS PHOTOSYNTHETISCHES SYSTEM 257
13.1 WIRKUNGSSPEKTRUM UND QUANTENAUSBEUTE 257
13.2 BRUTTO- UND NETTOPHOTOSYNTHESE 257
13.2.1 MESSUNG DER PHOTOSYNTHESEINTENSITAET 257
13.2.2 DER CO
2
-KOMPENSATIONSPUNKT (T) 258
13.2.3 DER LICHTKOMPENSATIONSPUNKT (LK) 260
13.2.4 REELLE UND APPARENTE PHOTOSYNTHESE 260
13.2.5 LICHT- UND DUNKELATMUNG 261
13.3 BEGRENZENDE FAKTOREN DER APPARENTEN PHOTOSYNTHESE 261
13.3.1 DIE PHOTOSYNTHESE ALS MULTIFAKTORENSYSTEM 261
13.3.2 DIE VERRECHNUNG DER FAKTOREN LICHTFLUSS UND CO
2
-KONZENTRATION . 262
13.3.3 QUANTITATIVE ANALYSE VON LICHTFLUSS-EFFEKT-KURVEN 264
13.4 OEKOLOGISCHE ANPASSUNG DER PHOTOSYNTHESE 265
13.5 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER APPARENTEN PHOTOSYNTHESE 267
13.6 DER EINFLUSS VON SAUERSTOFF AUF DIE APPARENTE PHOTOSYNTHESE 268
13.7 DIE REGULATION DES CO
2
-AUSTAUSCHES DURCH DIE STOMATA 270
13.7.1 PHYSIOLOGISCHE GRUNDLAGEN 270
13.7.2 LICHTABHAENGIGE STEUERUNG DER STOMAWEITE 271
13.7.3 DER H
2
O-ABHAENGIGE REGELKREIS 272
13.7.4 HYDRAULIK DER STOMABEWEGUNG 273
LITERATUR 276
14 C
4
-PFLANZEN,C
3
-C
4
-PFLANZEN UND CAM-PFLANZEN 279
14.1 SYSTEMATISCHE VERBREITUNG DER C
4
-,C
3
-C
4
-UND CAM-PFLANZEN .. 279
14.2 DAS C
4
-SYNDROM 280
14.3 DER C
4
-DICARBOXYLATCYCLUS 283
14.4 OEKOLOGISCHE ASPEKTE DES C
4
-SYNDROMS 285
14.5 GENPHYSIOLOGISCHE ASPEKTE DES C
4
-SYNDROMS 287
14.6 C
3
-C
4
-PFLANZEN, EINE VORSTUFE DER C
4
-PFLANZEN? 288
14.7 CAM, EINE ALTERNATIVE ZUR C
4
-PHOTOSYNTHESE 289
14.8 ISOTOPENDISKRIMINIERUNG BEI DER CO
2
-FIXIERUNG 292
LITERATUR 293
INHALTSVERZEICHNIS XIII
15 STOFFWECHSEL VON WASSER UND ANORGANISCHEN IONEN 295
15.1 WASSER 295
15.2 MINERALERNAEHRUNG DER PFLANZE 297
15.3 ESSENTIELLE MIKROELEMENTE 299
15.4 FUNKTION DER NAEHRELEMENTE IM STOFFWECHSEL 300
15.4.1 MAKROELEMENTE 300
15.4.2 MIKROELEMENTE 301
15.5 INTERAKTIONEN ZWISCHEN WURZEL UND BODEN
BEI DER NAEHRSTOFFANEIGNUNG 302
15.6 SALZEXKRETION BEI HALOPHYTEN 304
15.7 SEQUESTRIERUNG VON SCHWERMETALLEN DURCH PHYTOCHELATINE 305
LITERATUR 306
16 OEKOLOGISCHE KREISLAEUFE DER STOFFE UND DER STROM DER ENERGIE .... 309
16.1 DIE KREISLAEUFE VON KOHLENSTOFF UND SAUERSTOFF 309
16.2 DER KREISLAUF DES STICKSTOFFS 311
16.3 DER STROM DER ENERGIE 314
LITERATUR 314
17 BIOGENETISCHER STOFFWECHSEL 317
17.1 PRIMAERER UND SEKUNDAERER STOFFWECHSEL 317
17.2 BIOSYNTHESE VON FETTSAEUREN UND SPEICHERLIPIDEN 319
17.3 BIOSYNTHESE DER AROMATISCHEN AMINOSAEUREN 322
17.4 BIOSYNTHESE DER FLAVONOIDE 322
17.5 BIOSYNTHESE DES LIGNINS 324
17.6 BIOSYNTHESE DES CHLOROPHYLLS 327
17.7 BIOSYNTHESE DER CAROTINOIDE 331
LITERATUR 332
18 PHYSIOLOGIE DER ENTWICKLUNG 333
18.1 GRUNDLEGENDE GESICHTSPUNKTE 333
18.1.1 ENTWICKLUNG ALS ONTOGENETISCHER KREISLAUF 333
18.1.2 DAS GENETISCH FESTGELEGTE ENTWICKLUNGSPROGRAMM
UND DER EINFLUSS DER UMWELT 335
18.1.3 ENTWICKLUNG UND CHROMOSOMENSATZ 336
18.1.4 GENERATIONSWECHSEL 337
18.1.5 ALTERNATIVE ENTWICKLUNGSSTRATEGIEN 339
18.2 WACHSTUM 340
18.2.1 DEFINITION VON WACHSTUM 340
18.2.2 MESSUNG DES WACHSTUMS 341
18.2.3 BESCHREIBUNG VON WACHSTUM 341
18.2.4 ALLOMETRISCHES WACHSTUM 345
18.3 MORPHOGENESE ALS MUSTERBILDUNG UND DIFFERENZIERUNG 347
18.3.1 MUSTERBILDUNG IM EMBRYO 347
18.3.2 STEUERUNG VON MUSTERBILDUNG UND DIFFERENZIERUNG IM EMBRYO .. 349
18.3.3 ANLAGE DER BEIDEN PRIMAEREN MERISTEME 352
XIV INHALTSVERZEICHNIS
18.3.4 WACHSTUM UND HISTODIFFERENZIERUNG DER WURZEL 353
18.3.5 HISTODIFFERENZIERUNG UND ORGANOGENESE IM SPROSSMERISTEM 356
18.3.6 BLATTINDUKTION UND PHYLLOTAXIS 359
18.3.7 BLATTENTWICKLUNG 361
18.3.8 KONSTRUKTION DER SPROSSACHSE 366
18.3.9 DIE BEDEUTUNG DER REAKTIONSNORM 367
18.3.10 KORRELATIONEN 367
18.3.11 UMDIFFERENZIERUNGEN 368
18.4 MORPHOGENESE BEI ACETABULARIA 370
18.4.1 DER ORGANISMUS 370
18.4.2 VORZUEGE VON ACETABULARIA ALS EXPERIMENTELLES SYSTEM 371
18.4.3 EINFLUESSE DES PLASMAS UND DES ZELLKERNS 371
18.4.4 BIOCHEMISCHE NATUR DER *MORPHOGENETISCHEN SUBSTANZEN 372
LITERATUR 373
19 PHYSIOLOGIE DER SEXUALITAET 375
19.1 FUENF FALLSTUDIEN ZUR GAMETOGENESE UND PHEROMONWIRKUNG
BEI NIEDRIGEN PFLANZEN 375
19.1.1 FALLSTUDIE 1: LICHTINDUZIERTE GAMETOGENESE BEI CHLAMYDOMONAS .
375
19.1.2 FALLSTUDIE 2: GAMETENLOCKSTOFFE BEI BRAUNALGEN 376
19.1.3 FALLSTUDIE 3: PHEROMONALE INTEGRATION BEI DER GESCHLECHTLICHEN
FORTPFLANZUNG VON OEDOGONIUM 379
19.1.4 FALLSTUDIE 4: PHEROMONE BEI DER BAECKERHEFE 380
19.1.5 FALLSTUDIE 5: ANTHERIDIOL, EIN PHEROMON VON ACHLYA 381
19.2 BEFRUCHTUNG BEI DEN BLUETENPFLANZEN 382
19.3 GERICHTETES WACHSTUM DES POLLENSCHLAUCHES 385
19.4 MATERNALE UND PATERNALE VERERBUNG 386
19.5 MAENNLICHE STERILITAET 386
LITERATUR 387
20 PHYSIOLOGIE DER HORMONWIRKUNGEN 389
20.1 DEFINITION UND EIGENSCHAFTEN DER HORMONE BEI PFLANZEN 389
20.2 UEBERBLICK UEBER DIE STRUKTUR UND FUNKTION DER PHYTOHORMONE ... 393
20.2.1 AUXIN 393
20.2.2 GIBBERELLINE 398
20.2.3 CYTOKININE 401
20.2.4 ABSCISINSAEURE 402
20.2.5 ETHYLEN 403
20.2.6 BRASSINOSTEROIDE 406
20.2.7 SALICYLSAEURE 407
20.2.8 JASMONSAEURE 408
20.2.9 SYSTEMIN 408
20.3 SIEBEN FALLSTUDIEN ZUR PHYSIOLOGIE DER HORMONWIRKUNGEN 409
20.3.1 FALLSTUDIE 1: MECHANISMUS DER AUXINWIRKUNG
BEIM STRECKUNGSWACHSTUM DER GRASKOLEOPTILE 409
20.3.2 FALLSTUDIE 2: ANALYSE EINER SIGNALTRANSDUKTIONSKETTE
DES ETHYLENS MIT ETHYLENREAKTIONSMUTANTEN 411
20.3.3 FALLSTUDIE 3: HORMONELLE REGULATION DER MITOSEAKTIVITAET
UND DER ORGANBILDUNG IN GEWEBEKULTUREN 412
INHALTSVERZEICHNIS XV
20.3.4 FALLSTUDIE 4: EMBRYOABHAENGIGE HORMONEILE REGULATION
DER SPEICHERSTOFFMOBILISIERUNG IN DER KARYOPSE DER GRAESER 414
20.3.5 FALLSTUDIE 5: REGULATION DER HORMONEMPFINDLICHKEIT
BEI DER INDUKTION DER KNOSPENRUHE DURCH KURZE PHOTOPERIODEN . 416
20.3.6 FALLSTUDIE 6: ZWEISTUFIGE HORMONELLE REGULATION
DES STRECKUNGSWACHSTUMS BEIM TIEFWASSERREIS 417
20.3.7 FALLSTUDIE 7: HORMONELLE REGULATION DES BLATTDIMORPHISMUS
BEI SEMIAQUATISCHEN PFLANZEN 419
LITERATUR 420
21 DIE WAHRNEHMUNG DES LICHTES - PHOTOSENSOREN
UND PHOTOMORPHOGENESE 423
21.1 WAS IST LICHT FUER DIE PFLANZE? 423
21.2 FARBSTOFFE UND PHOTOSENSOREN 424
21.3 WIRKUNGSSPEKTREN 424
21.4 WIRKUNGEN VON UV-B-STRAHLUNG 425
21.5 PHOTOSENSOREN FUER DEN UV-BLAU-BEREICH 426
21.6 PHOTOSENSOREN FUER DEN ROTLICHTBEREICH 428
21.6.1 LICHT ALS SIGNALGEBER DER ENTWICKLUNG 428
21.6.2 PHOTOBIOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN DER PHYTOCHROME 430
21.6.3 PHYTOCHROM A UND PHYTOCHROM B 434
21.6.4 EIGENSCHAFTEN DES PHYTOCHROMS 436
21.6.5 SIGNALTRANSDUKTION ZWISCHEN PHYTOCHROM UND GENEXPRESSION ... 437
21.6.6 PHYTOCHROMREGULIERTE ENZYME 439
21.6.7 PHYTOCHROMREGULIERTE PIASTIDENDIFFERENZIERUNG 442
21.6.8 PHYTOCHROMREGULIERTE REAKTIONEN VON ZELLEN,
GEWEBEN UND ORGANEN 444
21.6.9 PHYTOCHROMREGULIERTE REAKTIONEN AELTERER, GRUENER PFLANZEN 445
21.7 KOAKTION VERSCHIEDENER PHOTOSENSOREN 446
LITERATUR 446
22 REIFUNG UND KEIMUNG
VON FORTPFLANZUNGS- UND VERBREITUNGSEINHEITEN 449
22.1 AUFBAU DES SAMENS 449
22.2 ENTWICKLUNG ZUM REIFEN SAMEN 449
22.2.1 HISTODIFFERENZIERUNG 449
22.2.2 SAMENREIFUNG 451
22.2.3 STEUERUNG DER SAMENREIFUNG 453
22.3 KEIMUNG DES GEREIFTEN SAMENS 454
22.3.1 PHYSIOLOGISCHE ANALYSE DES KEIMVORGANGS 454
22.3.2 BIOCHEMISCHE ANALYSE DES KEIMUNGSVORGANGS 457
22.3.3 PHYSIKALISCHE ANALYSE DES KEIMUNGSVORGANGS 457
22.4 REGULATION DER GENEXPRESSION
WAEHREND DER EMBRYONALENTWICKLUNG 459
22.5 STEUERUNG DER FRUCHTENTWICKLUNG DURCH DEN SAMEN 460
22.6 KNOSPENRUHE UND KNOSPENKEIMUNG 461
22.7 AUSTROCKNUNGSTOLERANZ IM VEGETATIVEN STADIUM:
AUFERSTEHUNGSPFLANZEN 463
LITERATUR 464
XVI INHALTSVERZEICHNIS
23 PHYSIOLOGIE DER BLUETENBILDUNG 465
23.1 AUTONOME INDUKTION DES BLUETENMERISTEMS - DIE OBERSTE EBENE
DER BLUEHKONTROLLGENE 465
23.2 EXOGENE INDUKTION DER BLUETENBILDUNG - EBENFALLS AUF DER OBERSTEN
EBENE DER BLUEHKONTROLLGENE 467
23.2.1 PHOTOPERIODE UND KAELTE ALS EXOGENE AUSLOESER 467
23.2.2 KRITISCHE TAGESLAENGEN 467
23.2.3 BLAETTER ALS RECEPTORORGANE DES PHOTOPERIODISMUS 469
23.2.4 BLUETENBILDUNG UND GIBBERELLINE 471
23.2.5 MOLEKULARE RECEPTOREN BEIM PHOTOPERIODISMUS 472
23.2.6 PHOTOPERIODISMUS UND CIRCADIANE RHYTHMIK 472
23.2.7 PHOTOPERIODISCHE PHAENOMENE UNABHAENGIG VON DER BLUETENBILDUNG 474
23.2.8 SELEKTIONSVORTEIL DES PHOTOPERIODISMUS 474
23.2.9 THERMOPERIODISMUS 474
23.2.10 VERNALISATION 475
23.3 STEUERUNG DER BLUETENSYMMETRIE, DER BLUETENZAHL
UND DER ABGRENZUNG DER BLUETENORGANKREISE - DIE 2. EBENE
DER BLUEHKONTROLLGENE 476
23.4 DIE IDENTITAET DER BLUETENORGANE - DIE 3. EBENE
DER BLUEHKONTROLLGENE 479
LITERATUR 481
24 PHYSIOLOGIE DER SENESZENZ 483
24.1 SENESZENZ VON MOLEKUELEN 483
24.2 SENESZENZ VON ZELLEN 483
24.2.1 PROGRAMMIERTER ZELLTOD WAEHREND DER ENTWICKLUNG
DER VIELZELLIGEN PFLANZE 483
24.2.2 PROGRAMMIERTER ZELLTOD DER SUSPENSORZELLEN
WAEHREND DER EMBRYONALENTWICKLUNG 484
24.2.3 PROGRAMMIERTER ZELLTOD ZUR BILDUNG VON AERENCHYM 484
24.3 SENESZENZ VON ORGANEN 485
24.3.1 PHYSIOLOGISCHE STEUERUNG DER ORGANSENESZENZ 485
24.3.2 ANATOMIE DES BLATTFALLES 485
24.3.3 ABBAU DER PIASTIDEN UND DES CHLOROPHYLLS 486
24.3.4 ABBAU DER RNA 487
24.3.5 GENAKTIVIERUNG WAEHREND DER SENESZENZ 487
24.3.6 PHYSIOLOGIE DER BLATTALTERUNG 487
24.3.7 WIRKUNG VON AUSSENFAKTOREN 488
24.3.8 HERBSTFAERBUNG 489
24.3.9 ALTERUNG DER BLUETENBLAETTER 490
24.4 SENESZENZ VON ORGANISMEN 491
LITERATUR 492
25 PHYSIOLOGIE DER REGENERATION UND TRANSPLANTATION 493
25.1 UNTERSUCHUNGEN MIT ORGANKULTUREN 493
25.2 GEWEBEKULTUREN UND ZELLDIFFERENZIERUNG 494
25.3 BEWEISFUEHRUNG FUER DIE OMNIPOTENZ SPEZIALISIERTER PFLANZENZELLEN 495
INHALTSVERZEICHNIS XVII
25.3.1 REGENERATIONSEXPERIMENTE AN FARNPROTHALLIEN 496
25.3.2 REGENERATIONSEXPERIMENTE AN BEGONIENBLAETTERN 496
25.3.3 REGENERATION IN VITRO AUS ISOLIERTEN EINZELZELLEN 497
25.3.4 DIFFERENZIERUNG UND REGENERATION 497
25.3.5 BILDUNG (*REGENERATION ) HAPLOIDER SPOROPHYTEN
AUS POLLENKOERNERN 498
25.3.6 REGENERATION AUS PROTOPLASTEN UND CYBRIDISIERUNG 501
25.4 WUNDHEILUNG 501
25.5 REGENERATION OHNE KALLUSBILDUNG 502
25.5.1 BILDUNG VON ADVENTIVWURZELN 502
25.5.2 BLUETENBILDUNG 502
25.6 TRANSPLANTATION 503
25.6.1 PFROPFEN 503
25.6.2 CHIMAEREN 504
25.6.3 INTRAZELLULAERE CHIMAEREN 504
LITERATUR 505
26 PHYSIOLOGIE DES XYLEMTRANSPORTS 507
26.1 DER TRANSPORTWEG AUS DEM PERIRHIZALEN RAUM
IN DIE GEFAESSE DER WURZEL 507
26.2 DIE BEIDEN TRANSPORTSYSTEME DER PFLANZE 510
26.3 DER STICKSTOFF IM XYLEMSAFT 511
26.4 TRANSPIRATION UND IONENVERSORGUNG 512
26.5 WASSERBILANZ 512
26.6 DIE LEITBAHNEN 514
26.7 KLASSISCHE EXPERIMENTE 516
26.8 TRANSPIRATION 519
26.9 OBERE GRENZE FUER DIE HOEHE VON BAEUMEN 521
26.10 PERMANENTER WELKEPUNKT 521
26.11 ANALOGIEMODELL FUER DEN WASSERTRANSPORT IN EINER PFLANZE 522
26.12 VERTEILUNG DES WASSERPOTENTIALS IN EINEM BAUM 523
26.13 GUTTATION UND WURZELDRUCK 524
LITERATUR 525
27 PHYSIOLOGIE DES PHLOEMTRANSPORTS 527
27.1 GRUNDLEGENDE GESICHTSPUNKTE 527
27.2 DIE LEITBAHNEN 528
27.3 TRANSPORTMOLEKUELE 531
27.4 ZUM MECHANISMUS DES SIEBROEHRENTRANSPORTS 531
27.4.1 BELADUNG DER SIEBROEHREN 531
27.4.2 ENTLADUNG DER SIEBROEHREN 535
27.4.3 DIE DRUCKSTROMTHEORIE 535
27.4.4 DIE VOLUMENSTROMTHEORIE 536
27.5 REGULATION DER ASSIMILATVERTEILUNG IN DER PFLANZE 536
LITERATUR 538
XVIII INHALTSVERZEICHNIS
28 PHYSIOLOGIE DER BEWEGUNGEN 539
28.1 FREIE ORTSBEWEGUNGEN 539
28.1.1 PHOTOTAXIS FREILEBENDER ALGEN 539
28.1.2 CHEMOTAXIS VON GESCHLECHTSZELLEN 542
28.1.3 FEINSTRUKTUR UND FUNKTION VON GEISSELN 542
28.2 ORIENTIERUNGSBEWEGUNGEN VON ORGANEN 543
28.2.1 GRUNDPHAENOMENE 543
28.2.2 GRAVITROPISMUS DES C/!ARA-RHIZOIDS 544
28.2.3 GRAVITROPISMUS BEI KEIMWURZELN UND SPROSSORGANEN 545
28.2.4 HYDROTROPISMUS BEI WURZELN 550
28.2.5 PHOTOTROPISMUS DES FARNSPORENKEIMLINGS 551
28.2.6 PHOTOTROPISMUS DER P/IYCOMYCES-SPORANGIOPHORE 553
28.2.7 PHOTOTROPISMUS BEI HOEHEREN PFLANZEN 553
28.2.8 TURGORBEWEGUNGEN VON ZELLEN UND ORGANEN 557
28.2.9 RANKENBEWEGUNGEN 560
28.3 AKTIVE INTRAZELLULAERE BEWEGUNGEN 563
28.3.1 PLASMASTROEMUNG 563
28.3.2 CHLOROPLASTENBEWEGUNG 564
LITERATUR 568
29 PHYSIOLOGIE DER STRESSRESISTENZ 569
29.1 GRUNDLEGENDE BEGRIFFE 569
29.2 MECHANISCHER STRESS 570
29.3 TROCKENSTRESS 573
29.3.1 KONSTITUTIVE TROCKENSTRESSRESISTENZ 573
29.3.2 ADAPTIVE TROCKENSTRESSRESISTENZ BEI MESOPHYTEN 573
29.3.3 ABHAERTUNG GEGEN TROCKENSTRESS 578
29.3.4 SALZSTRESS 579
29.4 TEMPERATURSTRESS 580
29.4.1 RESISTENZ GEGEN HITZESTRESS 580
29.4.2 HITZESCHOCKPROTEINE 581
29.4.3 RESISTENZ GEGEN KAELTESTRESS 582
29.4.4 RESISTENZ GEGEN FROSTSTRESS 582
29.5 OXIDATIVER STRESS 585
29.5.1 WARUM IST O
2
GIFTIG? 585
29.5.2 ENTGIFTUNGSREAKTIONEN FUER AKTIVE SAUERSTOFFORMEN 587
29.6 LICHT- UND UV-STRESS 590
29.6.1 PHOTOINHIBITION DER PHOTOSYNTHESE 590
29.6.2 RESISTENZ GEGEN UV-SCHAEDEN 591
29.7 STRESS DURCH IONISIERENDE STRAHLUNG 596
LITERATUR 597
30 PHYSIOLOGIE DER INTERAKTIONEN MIT ANDEREN ORGANISMEN 599
30.1 INTERAKTIONEN ZWISCHEN PFLANZEN UND BAKTERIEN 599
30.1.1 BIOLOGISCHE FIXIERUNG VON ATMOSPHAERISCHEM DISTICKSTOFF (N
2
)
IN WURZELKNOELLCHEN 599
30.1.2 TUMORBILDUNG DURCH AGROBACTERIUM TUMEFACIENS 605
INHALTSVERZEICHNIS XIX
30.2 INTERAKTIONEN ZWISCHEN PFLANZEN UND PILZEN 610
30.2.1 MYKORRHIZA 610
30.2.2 PATHOGENESE 614
30.2.3 INFEKTIONSABWEHR DURCH KONSTITUTIVE BARRIEREN
UND IHRE UEBERWINDUNG 615
30.2.4 INDUZIERTE ABWEHR, HYPERSENSITIVE REAKTION 616
30.2.5 DER OXIDATIVE BURST: ABWEHR UND ALARMSIGNAL DER PFLANZE 617
30.2.6 SCHWAECHUNG DER WIRTSPFLANZE DURCH PATHOTOXINE 618
30.2.7 PFLANZLICHE ANTIBIOTICA: PHYTOALEXINE UND FUNGITOXISCHE PROTEINE
. 620
30.2.8 INDUZIERTE RESISTENZ DURCH IMMUNISIERUNG 621
30.3 INTERAKTIONEN ZWISCHEN PFLANZEN UND VIREN/VIROIDEN 622
30.4 INTERAKTIONEN ZWISCHEN PFLANZEN UND INSEKTEN 623
30.4.1 SYMBIOSEN ZWISCHEN PFLANZEN UND CARNIVOREN 623
30.4.2 GALLENBILDUNG ALS PATHOLOGISCHE MORPHOGENESE 623
30.5 INTERAKTIONEN ZWISCHEN PFLANZEN UND PFLANZEN 624
LITERATUR 625
31 PHYSIOLOGIE DER ERTRAGSBILDUNG - GENTECHNIK 627
31.1 GRUNDLEGENDE GESICHTSPUNKTE 627
31.1.1 ZUR SITUATION 627
31.1.2 ZUR TERMINOLOGIE 627
31.1.3 ERTRAG UND ENERGIE 628
31.1.4 ZIELSETZUNG DER ERTRAGSPHYSIOLOGIE 628
31.1.5 SYSTEMSYNTHESE, PRODUKTSYNTHESE 629
31.1.6 BILDUNG VON SPEICHERSTOFFEN 629
31.1.7 PRODUKTIONSFAKTOREN 630
31.2 ERTRAGSGESETZE 631
31.3 PRAKTISCHE OPTIMIERUNG VON PRODUKTIONSVERFAHREN 634
31.3.1 VERSORGUNG MIT STICKSTOFF 634
31.3.2 DAEMPFUNG VON ANTAGONISTEN DER ERTRAGSBILDUNG: HERBIZIDE 636
31.3.3 SYNTHETISCHE WACHSTUMSRETARDANZIEN 640
31.4 VERBESSERUNG DES ERBGUTS 641
31.4.1 DIE TRADITION 641
31.4.2 KLASSISCHE ZUECHTUNG 641
31.4.3 GENTECHNIK UND TRANSFORMATIONSMETHODEN 643
31.4.4 STRATEGIEN ZUR NUTZUNG GENTECHNISCHER MANIPULATIONEN 646
31.5 GENTECHNISCHE ANSAETZE IN DER MOLEKULAREN PFLANZENPHYSIOLOGIE .. 649
31.5.1 GRUNDSAETZLICHE METHODISCHE EINSCHRAENKUNGEN 649
31.5.2 HEMMUNG DER POLLENREIFUNG FUER DIE HYBRIDZUECHTUNG 650
31.5.3 MANIPULATION IM KOHLEHYDRATMETABOLISMUS 651
31.5.4 MANIPULATION ZUR SYNTHESE NEUER PRODUKTE 652
31.5.5 TRANSGENESE ANSAETZE ZUR VIRUSRESISTENZ 653
31.5.6 GEZIELTE BEEINFLUSSUNG VON OEKONOMISCH INTERESSANTEN MERKMALEN 653
31.5.7 GENTECHNISCH VERAENDERTE NAHRUNGSMITTEL 655
31.6 OEKOLOGISCHE AUSWIRKUNGEN TRANSGENER VERAENDERUNGEN
BEI PFLANZEN 656
LITERATUR 657
XX INHALTSVERZEICHNIS
ANHANG: PHYSIKALISCHE GROESSEN, EINHEITEN, UMRECHNUNGSFAKTOREN,
KONSTANTEN 659
FARBTAFELTEIL 663
SACHVERZEICHNIS 679
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| author | Schopfer, Peter 1938- Brennicke, Axel 1953-2017 |
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