Pflanzenanatomisches Praktikum I Zur Einführung in die Anatomie der Samenpflanzen von Wolfram Braune Alfred Leman Hans Taubert 8., durchgesehene und erweiterte Auflage Mit 119 Abbildungen Inhalt Erster Teil: Technik 1. Das Mikroskop 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. Aufbau und Wirkungsweise Auflösungsvermögen Vergrößerung Optische Korrekturen Objektive Okulare Beleuchtung Optische Kontrastierung Pflege des Mikroskops 2. Das Mikroskopieren 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. 2.1.3.1. 2.1.3.2. 2.1.3.3. 2.1.3.4. 2.1.3.5. 2.1.3.6. 2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.3.4. 2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4. 2.5. Präparationstechnik Allgemeines zur Präparationstechnik Technische Hilfsmittel Präparateformen und Präparationsmethoden Nach dem Aufschluß des Gewebes (Schnittpräparate, Quetschpräparate, Mazerationspräparate, Zupf- und Schabepräparate, Aufhellungspräparate) Nach dem Endzustand der Präparate (Frischpräparate, Dauerpräparate) Fixieren Färben Beschriften der Dauerpräparate Aufbewahren der Dauerpräparate Mikroskopisches Beobachten Mikroskopisches Zeichnen Bedeutung und Grenzen Zeichenmittel Darstellungsmöglichkeiten (Skizze, Übersichtszeichnung, Schema, halbschematische Zeichnung, Zeichnung mit einfachen Konturen, Zeichnung mit doppelten Konturen) Zeichenfehler Mikrofotografie Bedeutung und Grenzen Technische Ausrüstung Aufnahmetechnik Auswertung der Aufnahmen Mikroskopische Längenmessung 15 15 16 16 17 17 19 20 21 21 23 23 23 23 23 23 24 25 25 26 27 27 30 30 30 31 31 35 35 36 36 37 39 Zweiter Teil: Arbeit am Objekt Der Bau der Zelle 43 theor. Teil 1. Der Protoplast 1.1. 1.2. 1.3. 1.3.1. 1.3.2. 1.3.3. 1.4. Zytoplasma • Plasmaströmung (Zirkulation) • Plasmaströmung (Zirkulation und Rotation) Zellkern • Zellkern im Lebendzustand und nach Fixierung und Färbung Piastiden Chloroplasten • Granastruktur der Chloroplasten • Chloroplastenteilung, Stärkekörner in Chloroplasten Chromoplasten • Carotenkristalle, Chromoplasten, Nachweis von Carotenoiden Leukoplasten • Leukoplasten • Amyloplasten, Stärkekornbildung, Stärkenachweis Mitochondrien 2. Nichtprotoplasmatische Bestandteile 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. Vakuole und Zellsaft • Vakuole mit gefärbtem Zellsaft, Konzentrierung von Zellsaft durch Plasmolyse Stärke • Stärkekörner und Eiweißkristalloide Kristalle • Calciumoxalatkristalle, Entwicklung von Kristallen. Histochemischer Nachweis von Calciumoxalat Zellwand 43 50 43 50 50 52 55 44 45 46 46 61 46 63 64 46 47 67 47 67 47 48 67 68 68 68 69 48 75 1. Bildungsgewebe 75 2. Dauergewebe 76 Grundgewebe (Parenchym) Ausscheidungsgewebe Abschlußgewebesystem Festigungsgewebe Leitgewebesystem 55 58 58 59 Von der Zelle zum Organ 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. prakt. Teil 76 78 80 81 82 theor. Teil prakt. Teil Der Bau der Organe 87 90 1. Die Sproßachse 87 90 87 90 1.1. 1.1.1. Die Anatomie der primären Sproßachse Herkunft und Differenzierung der primären Gewebe der Sproßachse • Morphologie des Sproßscheitels (Vegetationskegel) Elemente der primären Sproßachse 1.1.1.1. Parenchyme • Assimilationsparenchym der Rinde • Nichtspezialisiertes Markparenchym • Durchlüftungsparenchym (Aerenchym) in Sproßachsen der Sumpf- und Wasserpflanzen 1.1.1.2. Festigungsgewebe • Ecken- oder Kantenkollenchym • Plattenkollenchym • Lückenkollenchym • Sklerenchymfaserstränge im Querschnitt • Längsansicht unverletzter Sklerenchymfasern • Sklereiden in Sproßachsen 1.1.1.3. Innere Scheiden • Stärkescheide im Querschnitt der Sproßachse 1.1.1.4. Leitgewebesystem • Elemente des Phloems im Quer- und Längsschnitt • Elemente des Xylems im Quer- und Längsschnitt • Das geschlossene, kollaterale Leitbündel im Querschnitt • Das offene, kollaterale Leitbündel im Querschnitt • Das bikollaterale Leitbündel im Querschnitt • Das konzentrische (perixylematische) Leitbündel im Querschnitt • Querschnitt durch das reduzierte Leitbündel einer Wasserpflanze 1.1.2. Anordnung der Gewebe in der primären Sproßachse . . Der Aufbau primärer Sproßachsen in der Gesamtschau • Die Lagebeziehungen der Gewebe primärer Sproßachsen im Querschnitt 1.1.3. Primäres Dickenwachstum 1.2. Das sekundäre Dickenwachstum und die Anatomie der sekundären Sproßachsen 1.2.1. Sekundäres Dicken Wachstum der Dikotylen und Coniferen 1.2.1.1. Dynamik der kambialen Form des sekundären Dickenwachstums • Lage und Form der Kambiumzellen im Sproßachsenquerschnitt • Übergang vom primären Bau der Sproßachse zum Sekundärzustand 1.2.1.2. Wichtige Gewebe der sekundären Sproßachse 1.2.1.2.1. Das Kambium 1.2.1.2.2. Das sekundäre Xylem (»Holz«) 87 90 91 91 91 93 95 97 97 98 100 101 103 104 106 106 107 107 111 115 117 119 121 122 88 124 124 89 131 140 131 140 140 131 134 141 146 146 146 theor. Teil • Querschnitt, radialer und tangentialer Längsschnitt durch das sekundäre Xylem der Coniferen • Querschnitt, radialer und tangentialer Längsschnitt durch das sekundäre Xylem der Angiospermen • Thyllenbildung in den weiten Tracheen bei angiospermen Bäumen (Tylosis) 1.2.1.2.3. Das sekundäre Phloem („Bast«) 136 • Querschnitt durch das sekundäre Phloem der Coniferen • Querschnitt durch das sekundäre Phloem der Angiospermen 1.2.1.2.4. Durch sekundäres Dickenwachstum verursachte Veränderungen in der Rinde 138 Dilatation 138 Peridermbildung (sekundäres Abschlußgewebesystem) . . 1 3 8 • Bildung von Oberflächenperidermen. Phellogen in subepidermalen Zellschichten • Querschnitt durch Lenticellen (Korkwarzen) • Lage und Gewebeanordnung junger Tiefenperiderme Borkebildung 138 • Lage und anatomischer Bau der Borke im Querschnitt der Sproßachse 1.2.1.3. Die parenchymale Form des sekundären Dickenwachstums • Sproßachsenverdickungen und scheitelferne Zellvermehrung im Rinden-und Markparenchym 1.2.2. Sekundäres Dickenwachstum der Monokotylen 139 2. Das Blatt 2.1. 2.1.1. 2.1.1.1. 2.1.1.2. Angiospermenblatt Anatomischer Bau der Laubblattspreite Elemente der Laubblattspreite Epidermis und ihre Derivate • Ausdifferenzierte Epidermis des Blattes einer dikotylen Pflanze. Aufsicht • Kurzzellenepidermis des Poaceenblattes • Xeromorphe Epidermis mit Kutikula und kutinisierten Schichten im Querschnitt • Verschiedenartige Trichome • Epidermale Drüsenhaare (Köpfchenhaare); Exkretproduktion • Brennhaare • Emergenzen (Drüsenzotten) • Spaltöffnungsapparat (modifizierter Amaryllistyp) • Spaltöffnungsapparat (Gramineentyp) • Xeromorpher Spaltöffnungsapparat (Amaryllistyp) Die Blattparenchyme (Mesophyll) • Palisadenparenchym • Entwicklung des Schwammparenchyms und ausdifferenziertes Schwammparenchym in der Aufsicht • Lysigene Exkretbehälter • Ungegliederte, verzweigte Milchröhren prakt. Teil 146 153 158 160 160 161 162 162 166 167 168 169 169 171 176 171 171 176 171 176 176 176 177 179 180 173 183 184 186 187 189 190 193 193 194 195 197 2.1.1.3. 2.1.1.4. 2.1.2. 2.1.3. 2.1.3.1. 2.1.3.2. 2.1.4. 2.2. theor. Teil prakt. Teil Leitbündel 173 • Leitbündel im dorsiventralen Laubblatt, Bündelende und Bündelscheide . • Leitbündel im Blatt der Gräser (Poaceae), Anastomosen und Bündelscheide Festigungsgewebe 174 Morphogenese und Histogenese des Laubblattes 174 Blattypen (aus anatomischer Sicht) 174 Aufbau des Angiospermenblattes in der Gesamtschau Gruppierung nach Herkunft und Anordnung der Gewebe 174 • Anatomie des mesomorphen, dors ventral-bifazialen Laubblattes • Anatomie des unifazialen Flachblattes einer monokotylen Pflanze • Anatomie eines Poaceenblattes (Blasenzellen in der Epidermis, Parenchym- und Mestomscheide) Gruppierung nach ökologisch bedingter Ausbildung der Gewebe 175 • Anatomie des hygromorphen, dorsiventral-bifazialen Laubblattes Blattfall • Trennungszone (Abscissionsgewebe) für den Blattabwurf Coniferenblatt 175 • Anatomie der Coniferennadel (Beispiel für den xeromorphen Bau eines Blattes) • Schizogener Harzgang im Querschnitt 199 3. Die Wurzel 199 200 202 202 205 207 210 211 213 213 217 222 225 Der primäre Bau der Wurzel 222 Elemente der primären Wurzel • Äußere Gewebe des jüngsten Abschnittes der primären Wurzel (Kalyptra, Rhizodermis mit Wurzelhaaren) • Mehrschichtige Exodermis im Wurzelquerschnitt • Primäre und sekundäre Endodermis im Wurzelquerschnitt • Tertiäre Endodermis im Wurzelquerschnitt • Die radiale Anordnung der Leitbündel in der primären Wurzel (Querschnitt) 3.1.2. Der Aufbau primärer Wurzeln in der Gesamtschau • Übersicht über die primäre Wurzel monokotyler Pflanzen im Querschnitt • Übersicht über die primäre Wurzel dikotyler Pflanzen im Querschnitt • Entstehung von Seitenwurzeln bei dikotylen Pflanzen 3.2. Das sekundäre Dicken Wachstum und der sekundäre Bau der Wurzel 224 3.2.1. Der Zuwachs im Zentralzylinder 224 225 225 3.1. 3.1.1. 225 228 231 232 233 234 234 235 238 238 theor. Teil 3.2.2. • Das sekundäre Dickenwachstum der Wurzel Ausbildung und beginnende Tätigkeit des Kambiums • Das sekundäre Dickenwachstum der Wurzel Anatomie der älteren sekundären Wurzel im Querschnitt Die Veränderungen in der Rinde 4. Fortpflanzung 4.1. 4.2. prakt. Teil 239 241 224 244 Fortpflanzung der Coniferophytina (Gabel- und Nadelblättrige Gymnospermen, Nacktsamer) 245 • Die männliche Blüte. Entwicklung der Mikrosporen zu bestäubungsreifen Pollen • Die weibliche Blüte; Bau der jungen Samenanlage und ihre Entwicklung zum Samen Fortpflanzung der Magnoliophytina (Angiospermen, Bedecktsamer) 266 • Der Bau der Staubblätter • Der Pollen. Entwicklung des Mikrogametophyten • Fruchtblätter und Samenanlagen. Frühe Embryonalentwicklung • Tetrasporer Embryosack • Entwicklung des Samens • Die Karyopse 251 251 254 271 271 272 278 282 285 289 5. Mitose und Meiose bei Cormophyten 5.1. 5.2. Die Mitose • Mitose Die Meiose • Meiose 293 295 299 303 Methodenregister 309 Literatur 349 Sachverzeichnis 352 Register der wissenschaftlichen Pflanzennamen 364 Register der deutschen Pflanzennamen 367
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