Geslachtelijke voortplanting

• Planten kunnen zich geslachtelijk en ongeslachtelijk voortplanten.
• Meeldraad (voortplantingsorgaan): helmdraad en helmknop, Functie: vormen van stuifmeelkorrels (n) in de helmknoppen.
• Stamper: stempel, stijl en vruchtbeginsel met een of meer zaadbeginsels. Functie: vormen van eicellen in de zaadbeginsels (in elk zaadbeginsel ontstaat één eicel).

• Bestuiving: het overbrengen van stuifmeel van een meeldraad op een stempel van een bloem van dezelfde plantensoort.

–   Zelfbestuiving: op een stempel van dezelfde plant.

–   Kruisbestuiving: op een stempel van een andere plant.

–   Na bestuiving kan uit een stuifmeelkorrel een stuifmeelbuis groeien naar een zaadbeginsel.

• Bevruchting: de kern van een stuifmeelkorrel versmelt met de eicelkern: er ontstaat een zygote (2n).
• Ontwikkelingen na de bevruchting:

–   de zygote (bevruchte eicel) ontwikkelt zich tot embryo (kiem);

–   het zaadbeginsel ontwikkelt zich tot zaad;

–   het vruchtbeginsel ontwikkelt zich tot vrucht.

 Bloemdiagram: schematische tekening van een dwarsdoorsnede van een bloem.

Ontkieming:

• afhankelijk van factoren: gunstige temperatuur, voldoende mineralen, zuurstof, co2, licht & water.
• Het embryo gebruikt reservevoedsel uit de zaadlobben of het endosperm (kiemwit) à Het embryo vormt wortels met wortelharen: opname van water en zouten à Het stengeltje groeit uit (en komt met de zaadlobben boven de grond uit) à chlorofyl gevormd (functie: bij fotosynthese glucose kan worden gevormd) à Zaadlobben vallen af als het reservevoedsel op is.

–   Versgewicht van zaad of (kiem)plant: neemt voortdurend toe.

–   Drooggewicht van zaad of (kiem)plant: neemt eerst af doordat reservevoedsel wordt verbruikt en neemt daarna toe.

• Tweezaadlobbigen: hebben 2 zaadlobben (bruine boon, pinda). Eenzaadlobbigen: hebben 1 zaadlob (maïs)

Groei en ontwikkeling:

• Mitose, celdeling en plasmagroei vinden plaats in meristemen (deelweefsels) in de toppen (=groeipunten) van wortels en stengels, in knoppen, in jonge bladeren en in cambium.
• Na plasmagroei blijft één dochtercel in het meristeem liggen; de andere dochtercel komt erbuiten te liggen. Deze dochtercellen ondergaan:

• Celstrekking: cel strekt langwerpig uit door  water opgenomen in vacuolen
• Celdifferentiatie: door celstrekking kunnen cellen van vorm veranderen
•  Celspecialisatie: cellen krijgen een speciale functie

Diktegroei bomen en struiken:

• Mitose en celdeling in het ringvormig meristeem: cambium:

–   naar binnen toe ontstaan houtcellen (vormen houtvaten) en naar buiten toe ontstaan bastcellen (vormen bastvaten) . Cambium vormt ook cellen om de eigen diktegroei bij te houden, zodat het niet scheurt.

• Jaargrens: scherpe overgang tussen zomerhout (wijde houtvaten & dunne wanden = lichtgekleurd) en voorjaarshout (nauwe houtvaten & dikke wanden = donkergekleurd)
• In het hout:

–   kernhout (oudste jaarringen, met vaak samengedrukte houtvaten): stevigheid.

–   spinthout (jongste jaarringen): opwaarts transport van water met opgeloste stoffen

–   mergstralen (parenchymcellen): radiaal transport = buitenkant naar midden stam en omgekeerd.

• In de bast:

–   geen jaarringen, doordat bastvaten snel worden samengedrukt;

–   breed uitwaaierende mergstralen ontstaan door deling van de parenchymcellen en zijn ervoor om de diktegroei bij te houden. (parenchymcellen).

• In de schors:

–     bij veel planten ringvormig kurkcambium dat een kurklaag vormt door scheurend bast en schors.

Groeistoffen: (plantenhormonen) regelen de groei.

• Auxine (indolazijnzuur, IAA):

–     wordt geproduceerd in de uiterste toppen van wortels en stengels;

–     bevordert de celstrekking doordat het de rekbaarheid van celwanden groter maakt.

 –         De auxineconcentratie ligt in een wortel boven het optimum en in een stengel onder het optimum.

• Fototropie: licht beïnvloedt de groeirichting van wortels en stengels.

–   Wortels zijn negatief fototroop en stengels positief fototroop.

–   De auxineconcentratie is aan de belichte zijde lager dan aan de schaduwzijde.

• Geotropie: de zwaartekracht beïnvloedt de groeirichting van wortels en stengels.

–   Wortels zijn positief geotroop en stengels zijn negatief geotroop.

–   De auxineconcentratie is aan de onderzijde van wortels en stengels die horizontaal groeien hoger dan aan de bovenzijde.

• Geëtioleerde planten: planten in het donker gekweekt.

Delen blad

• Opperhuid (epidermis) met cuticula: aaneengesloten cellen zonder chloroplasten (bladgroenkorrels). Functie: bescherming tegen uitdroging en infecties.
• Huidmondje: opening in de opperhuid omgeven door twee sluitcellen die chloroplasten bevatten. Functie: regelen van de opname en afgifte van koolstofdioxide, zuurstof en water(damp).
• Palissadeparenchym: langgerekte cellen met veel chloroplasten. Functie: fotosynthese en tijdelijke opslag van zetmeel.
• Sponsparenchym: cellen met chloroplasten en grote intercellulaire ruimten vooral direct achter huidmondjes (luchtholtes). Functie: fotosynthese en tijdelijk opslag van zetmeel.
• Nerf: bevat houtvaten (bovenzijde), bastvaten (onderzijde) en vaatbundelschede (vezels). Functie: transport en stevigheid.

Diffusie O2 & CO2

• Bij bladeren:

–   vooral via huidmondjes en luchtholtes;

–   via intercellulaire ruimten naar bladcellen naar buiten & andersom

• Bij stengels en wortels:

–   Jonge stengels & wortels: via de opperhuid

–   Kruidachtige stengels: via huidmondjes

–   Houtige stengels: via kurkporiën (niet verkurkte delen met parenchym in de kurklaag van de schors) en mergstralen.

Samenhang assimilatie & dissimilatie

• intensiteit fotosynthese: snelheid waarmee glucose wordt gevormd en zuurstof vrijkomt.

• Afhankelijk van kleur licht, hoeveelheid CO2 & water, temperatuur en hoeveelheid chlorofyl.
•  Wordt bepaalt door de minst gunstige factor (beperkende factor)
• Er zijn twee gegevens nodig voor de bepaling:

–   in het licht: de hoeveelheid O₂ die een plant afgeeft (of de hoeveelheid CO₂ die een plant opneemt);

–   in het donker: de hoeveelheid O₂ die een plant opneemt (of de hoeveelheid CO₂ die een plant afgeeft). Uit de O₂–opname (of de CO₂–afgifte) kan de intensiteit van de dissimilatie worden afgeleid.

- O₂–productie (fotosynthese) = O₂–afgifte + O₂–verbruik (dissimilatie).

- CO₂–verbruik (fotosynthese) = CO₂–opname + CO₂–productie (dissimilatie).

- Compensatiepunt: waarde van een factor x (bijv. verlichtingssterkte of CO₂–concentratie) waarbij de intensiteit van de fotosynthese gelijk is aan die van de dissimilatie.

Houtvaten en Bastvaten

• Houtvaten ontstaan uit boven elkaar liggende houtcellen: tegen (verticale) primaire celwanden worden dikke secundaire celwanden van cellulose en houtstof (lignine) afgezet; (horizontale) dwarswanden en cellen verdwijnen.

• Vervoeren water en zouten van wortels via stengels naar bladeren (anorganische sapstroom)
• Typen houtvaten: ringvaten, spiraalvaten, netvaten, stippelvaten.

–     Zijwaarts transport blijft mogelijk via primaire celwanden en middenlamel (o.a. via stippels).

• Bastvaten ontstaan uit boven elkaar liggen bastcellen: in de dwarswanden komen openingen (zeefplaat); celkernen verdwijnen (daardoor leven bastvatcellen betrekkelijk kort).

• Vervoeren water en assimilatieproducten van bladeren naar overal in plant (organische sapstroom)

Opname, transport en afgifte van water en zouten

• Opname in de wortels: vooral door capillaire werking, stroming en diffusie: via celwanden van opperhuid (met wortelharen) en schorsparenchym tot aan de centrale cilinder.
• Worteldruk:

–   endodermiscellen zorgen voor actief transport van zouten naar de centrale cilinder;

–   door osmose diffundeert water via de endodermiscellen naar de centrale cilinder;

–   kurkbandjes (bandjes van Caspary) in de dwarse en radiale celwanden van de endodermis verhinderen het terugstromen van water en opgeloste zouten.

• Transport van water en zouten (anorganische sapstroom) in houtvaten:

–   door verdamping van water uit de celwanden rondom bladcellen wordt water aangezogen uit de houtvaten (via de nerven);

–   door capillaire werking van de houtvaten: de cohesiekrachten waardoor de watermoleculen bij elkaar blijven en de adhesiekrachten waarmee watermoleculen aan de houtvatwand worden vastgehouden = groter dan zwaartekracht à water gaat omhoog

–   door worteldruk (o.a. 's nachts bij sommige soorten planten).

• Opname in cellen:

–   plantencellen nemen actief zouten op uit de anorganische sapstroom;

–   door osmose diffundeert water naar de cellen.

• Afgifte van water:

–   door verdamping;

–   door worteldruk (bij hoge bodemtemperatuur en hoge luchtvochtigheid): druppelen.

• Watercultuur: kweekmethode om te onderzoeken welke (spoor)elementen voedingszouten moeten bevatten voor een normale groei en ontwikkeling van planten.

Transport en opslag van assimilatieproducten

• Glucose wordt omgezet in: andere koolhydraten (bijv. fructose, sacharose, zetmeel, cellulose), in eiwitten en in vetten.

–   Zetmeel wordt overdag tijdelijk in de bladeren opgeslagen.

–   Vooral 's nachts: zetmeel omgezet in sacharose, transport van sacharose via bastvaten naar andere delen van de plant.

• Opslag vooral in zaden en in verdikte delen (o.a. wortels, knollen, bollen). Vanuit deze opslagweefsels kunnen opgeslagen stoffen via houtvaten naar alle delen van een plant worden vervoerd.
• Opslag van koolhydraten:

–   glucose en fructose in het vacuolevocht (bijv. in vruchten);

–   sacharose in het vacuolevocht (bijv. in suikerrietstengels en suikerbietwortels);

–   zetmeel in amyloplasten (bijv. in aardappelknollen en zaden van granen).

• Opslag van vetten als druppels in het cytoplasma (bijv. in de zaden van zonnebloem, koolzaad, vlas en aardnoot).
• Opslag van eiwitten in het vacuolevocht of als aleuronkorrels in het cytoplasma (bijv. in zaden van granen en peulvruchten).

Stevigheid

• Door houtvaten: secundaire celwanden met cellulose en houtstof (lignine).

–     In wortels, stengels (in vaatbundels of in jaarringen) en bladeren (in nerven).

• Door turgor: de druk van de cel op de celwand.

–     In epidermis en parenchym van wortels, stengels en bladeren.

• Door vezels: celwanden van afgestorven sklerenchymcellen (bestaat steunweefsel uit).

–   In stengels: 'kapjes' van vezels op vaatbundels.

–   In bladeren: vaatbundelscheden.

Bescherming

• Bescherming tegen uitdroging door:

–   dikke cuticula bij bladeren en stengels, kurklaag in de schors bij stengels en wortels, sluiten van de huidmondjes, ligging van de huidmondjes (aan de onderzijde van de bladeren), verzonken huidmondjes (diep in opperhuid), beharing van bladeren en stengels enklein bladoppervlak (bijv. door omkrullen van de bladeren).

• Openen en sluiten van de huidmondjes:

–   door vormverandering van de sluitcellen;

–   huidmondjes gaan dicht als de turgor van de sluitcellen afneemt en ze gaan open als de turgor toeneemt.

• Bescherming tegen andere organismen door: brandharen, stekels en doorns.