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Morphogenese

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Pflanzenmorphogenese ist die Entwicklung der Form und

Struktur einer Pflanze.

Viele sich überlappende Prozesse und umweltbedingte Faktoren

tragen zur Pflanzenmorphogenese bei.

Unter diesen Prozessen sind Wachstum, Zelldifferenzierung und

Kommunikation zwischen den Zellen untereinander.

Wachstum umfasst Zellteilung und Zelldehnung.

Während der Zellteilung beeinflussen die Symmetrie, Rate

und Platane – oder Ausrichtung - der Teilung zum großen Teil

das Schicksal der Zelle.

Zum Beispiel Wächterzellen, die den Gasaustausch in Pflanzen kontrollieren,

bilden sich normalerweise durch asymmetrische Teilung

und durch eine Änderung der Platane der Zellteilung.

Allerdings wird das Wachstum der meisten Pflanzen

durch Dehnung verursacht, die die permanente Ausdehnung

von differenzierten Zellen darstellt.

Pflanzenzellen dehnen sich primär aus, indem sie Wasser aufnehmen.

Das meiste Wasser wird in großen zentralen Vakuolen gespeichert.

Zellteilung und Zelldehnung bestimmen die Form und Wachstumsrichtung

einer Pflanze.

Diese Prozesse variieren jedoch unter den verschiedenen Arten

von Pflanzenzellen.

Die Spezifizierung unreifer Pflanzenzellen in eindeutige Zellarten

wird als Zelldifferenzierung bezeichnet

und ist auch eine kritische Komponente der Pflanzenmorphogenese.

Zelldifferenzierung wird von Änderungen der Genexpression geleitet,

die jeweils die Proteinkodierung von Genen deaktivieren oder aktivieren.

Kommunikation zwischen Zellen untereinander reguliert

wahrscheinlich die Expression von Genen, die

die Zelldifferenzierung beeinflusst.

Zum Beispiel produziert die Wurzelepidermis von Arabidopsis thaliana

Haarzellen und haarlose Epidermiszellen.

Unreife epidermale Zellen, die eine kortikale Zelle kontaktieren,

differenzieren sich in haarlose Zellen,

während diejenigen, die zwei kortikale Zellen kontaktieren,

sich in Wurzelhaarzellen entwickeln.

Dieses Muster ist verbunden mit der differentialen Genexpression.

Umweltfaktoren, wie zum Beispiel Licht, Temperatur

und die Verfügbarkeit von Wasser und Nährstoffen,

beeinflussen ebenfalls stark die Pflanzenmorphologie.

Overview

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Die pflanzliche Morphogenese – die Entwicklung der Form und Struktur einer Pflanze – umfasst mehrere sich überschneidende Entwicklungsprozesse, einschließlich Wachstum und Zelldifferenzierung. Vorläuferzellen differenzieren in spezifische Zelltypen, die in Geweben und Organsystemen organisiert sind, um die funktionelle Pflanze zu bilden,.

Pflanzenwachstum und Zelldifferenzierung stehen unter komplexer hormoneller Kontrolle. Pflanzenhormone regulieren die Genexpression, oft als Reaktion auf Umweltreize. Zum Beispiel haben viele Pflanzen Blumen. Im Gegensatz zu Sprossachsen und Wurzeln wachsen Blumen nicht im Laufe des Lebens einer Pflanze. Das Blühen beinhaltet eine Veränderung der Identität der Meristeme – das sind Abschnitte der Pflanze, die sich teilende Zellen enthalten, die neue Gewebe bilden.

Zusätzlich zu internen Signalen lösen Umweltreize – wie Temperatur und Tageslänge – die Expression von Identitätsgenen für die Meristeme aus. Diese Identitätsgene der Meristeme ermöglichen die Umwandlung des Sprossapikalmeristems in das Blütenmeristem, so dass das Meristem eher blühende als vegetative Strukturen produziert.

Die Zellen des Blütenmeristem differenzieren sich in die Blütenorgane – Kelchblätter, Kronblätter, Staubblättern oder Fruchtblätter – entsprechend ihrer radialen Position, welche die Expression der jeweiligen Blüten-Identitätsgene bestimmt.

Die ABC-Hypothese geht davon aus, dass sich die vier Blütenorgane unter der Leitung von drei Klassen der Blüten-Identitätsgene bilden: A, Bund C. Wenn nur A-Gene exprimiert werden, bilden sich Kelchblätter. Wenn nur C-Gene exprimiert werden, werden Fruchtblätter produziert. Die Koexpression von B- und C-Genen führt zu Staubblättern, während die von A- und B-Genen Kronblätter produziert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Blüte – und andere Aspekte der pflanzlichen Morphogenese – von mehreren, sich überschneidenden Entwicklungsprozessen abhängig sind.

Transcript

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Pflanzenmorphogenese ist die Entwicklung der Form und

Struktur einer Pflanze.

Viele sich überlappende Prozesse und umweltbedingte Faktoren

tragen zur Pflanzenmorphogenese bei.

Unter diesen Prozessen sind Wachstum, Zelldifferenzierung und

Kommunikation zwischen den Zellen untereinander.

Wachstum umfasst Zellteilung und Zelldehnung.

Während der Zellteilung beeinflussen die Symmetrie, Rate

und Platane – oder Ausrichtung - der Teilung zum großen Teil

das Schicksal der Zelle.

Zum Beispiel Wächterzellen, die den Gasaustausch in Pflanzen kontrollieren,

bilden sich normalerweise durch asymmetrische Teilung

und durch eine Änderung der Platane der Zellteilung.

Allerdings wird das Wachstum der meisten Pflanzen

durch Dehnung verursacht, die die permanente Ausdehnung

von differenzierten Zellen darstellt.

Pflanzenzellen dehnen sich primär aus, indem sie Wasser aufnehmen.

Das meiste Wasser wird in großen zentralen Vakuolen gespeichert.

Zellteilung und Zelldehnung bestimmen die Form und Wachstumsrichtung

einer Pflanze.

Diese Prozesse variieren jedoch unter den verschiedenen Arten

von Pflanzenzellen.

Die Spezifizierung unreifer Pflanzenzellen in eindeutige Zellarten

wird als Zelldifferenzierung bezeichnet

und ist auch eine kritische Komponente der Pflanzenmorphogenese.

Zelldifferenzierung wird von Änderungen der Genexpression geleitet,

die jeweils die Proteinkodierung von Genen deaktivieren oder aktivieren.

Kommunikation zwischen Zellen untereinander reguliert

wahrscheinlich die Expression von Genen, die

die Zelldifferenzierung beeinflusst.

Zum Beispiel produziert die Wurzelepidermis von Arabidopsis thaliana

Haarzellen und haarlose Epidermiszellen.

Unreife epidermale Zellen, die eine kortikale Zelle kontaktieren,

differenzieren sich in haarlose Zellen,

während diejenigen, die zwei kortikale Zellen kontaktieren,

sich in Wurzelhaarzellen entwickeln.

Dieses Muster ist verbunden mit der differentialen Genexpression.

Umweltfaktoren, wie zum Beispiel Licht, Temperatur

und die Verfügbarkeit von Wasser und Nährstoffen,

beeinflussen ebenfalls stark die Pflanzenmorphologie.

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