Plantkunde Patrick Aeschlimann 2012-2017
Deel I Inleiding tot de Farmacognosie 1
Inhoudsopgave I Inleiding tot de Farmacognosie 1 1 Taxonomie van het Plantenrijk 3 1.1 Doel.................................. 3 1.2 Algemene indeling.......................... 3 1.3 Belangrijke kenmerken aangewend voor klassificatie........ 4 1.3.1 Stand van het vruchtbeginsel................ 4 1.3.2 Inplanting van de zaadbeginsel op de zaadlijsten..... 4 1.3.3 Vorm van de bloeiwijzen................... 4 1.3.4 Vorm van de bladschijf.................... 4 1.3.5 Structuur van de bladrand.................. 4 1.3.6 Vruchttypen (4)....................... 4 1.4 Soort en soortnaam.......................... 5 2 Algemene Morfologie van de Zaadplanten 6 2.1 Doel.................................. 6 2.2 Algemene weefseltypen........................ 6 2.2.1 Meristemen of deelweefsels................. 6 2.2.2 Permanente weefsels..................... 6 2.3 Morfologie van de stengel...................... 8 2.3.1 Eenzaadlobbigen (Monocotyledonae)............ 9 2.3.2 Tweezaadlobbigen (Dicotyledonae) - Naaktzadigen.... 9 2.4 Morfologie van de wortel....................... 10 2.4.1 Eenzaadlobbigen....................... 10 2.4.2 Tweezaadlobbigen - Naaktzadigen............. 10 2.5 Morfologie van het blad....................... 10 2.5.1 Eenzaadlobbigen....................... 10 2.5.2 Tweezaadlobbigen...................... 11 2.5.3 Naaktzadigen......................... 11 2.6 De bloem............................... 11 2.6.1 De kelkbladeren (Sepalen).................. 11 2.6.2 De kroonbladeren (Petalen)................. 11 2.6.3 Stamper - Macroporofyl................... 11 2.6.4 Meeldraden - Microsporofyllen............... 12 2.7 Het zaad................................ 12 2
Hoofdstuk 1 Taxonomie van het Plantenrijk 1.1 Doel Taxonomie: het klassificeren (= ordenen in groepen) van de levende organismen o.b.v. verwantschappen. Systematiek: de studie van de diversiteit van planten en dieren en de wijze waarop deze tot stand komt. 1.2 Algemene indeling 1. M onera of prokaryoten 2. F ungi (zwammen en schimmels) 3. Dierenrijk 4. P lanterijk 4 grote rijken Binnen elk van deze rijken werden verschillende niveau s van verwantschap vastgelegd: Afdeling > Klasse > Orde > Familie > Geslacht > Soort > Variëteit/Cultivar E.b.: Amerikanen Krijgen Op Familiefeesten Grote Stukken Vlees Naarmate 2 verschillende organismen meer en meer kenmerken gemeenschappelijk hebben worden rij ingedeeld in eenzelfde groep van lager niveau. Vb.: Plantenrijk > Zaadplanten > Tweezaadlobbigen > Lamiales > Lipbloemigen > Munt > Watermunt 3
1.3 Belangrijke kenmerken aangewend voor klassificatie 1.3.1 Stand van het vruchtbeginsel Het vruchtbeginsel (ovarium), het onderste deel v.d. stamper dat de zaadknoppen omhult, kan op 4 verschillende wijzen ingeplant zijn: bvmh, bvmp, hv en ovme. 1.3.2 Inplanting van de zaadbeginsel op de zaadlijsten De zaadbeginsels (zie dwarse doorsnede) kunnen op verschillende wijze ingeplant staan op de zaadlijsten: hp, wp en cp. 1.3.3 Vorm van de bloeiwijzen Tros, aar, katje, kolf, tuil, scherm, hoofdje, schicht, gevorkt bijscherm, trosvormige pluim, schermvormige pluim, samengesteld katje, samengestelde tuil, samengesteld scherm en kluwen. 1.3.4 Vorm van de bladschijf Priemvormig, lijnvormig, sikkelvormig, rechthoekig, elliptisch, eirond, omgekeerd eirond, lancet-, spatel-, cirkel-, ruitvormig, driehoekig, nier-, hart-, pijlen cirkelvormig. 1.3.5 Structuur van de bladrand Gaafrandig, gegolfd, gekarteld, getand, dubbel getand, gezaagd, fijn getand, gelobd, veerlobbig, veerspletig, veerdelig, veervormig samengesteld, handlobbig, handspletig, handdelig en handvormig samengesteld. 1.3.6 Vruchttypen (4) 1. Droge vruchten Niet openspringende Openspringende Uiteenvallend 2. Vlezige vruchten 3. Schijnvruchten 4. Parthenocarpische vruchten Plantenrijk = 4 grote afdelingen: 4
Algae of wieren Cyanophyta of blauwwieren: zijn geen wieren maar prokaryoten Chlorophyta of groenwieren Phaeophyta of bruinwieren Rhodophyta of roodwieren Bryophyta of mossen Hepaticae of levermossen Musci of bladmossen Pteridophyta of varenplanten Filicinae of varens Articulatae of paardestaarten Lycopodiinae of wolfsklauwen Spermatophyta of zaadplanten Gymnospermae of naaktzadigen Pteridospermae of zaadvarens: allemaal uitgestorven Cycadales of varenplanten Coniferopsida of kegeldragers: de naaldbomen Ginkgopsida: nog één levende soort, Ginkgo biloba Angiospermae of bedektzadigen Monocotyledonae of eenzaadlobbigen Dicotyledonae of tweezaadlobbigen M.a.w.: primitief (thallus of ongedifferntieerd lichaam) geëvolueerd (bedektzadigen) 1.4 Soort en soortnaam Twee organismen behoren tot dezelfde soort indien zij spontaan met elkaar kruisen in de natuur. Binomiale naamgeving: Geslacht soort, vb. Mentha piperita L. Linnaeus was hiervan de grondlegger. 5
Hoofdstuk 2 Algemene Morfologie van de Zaadplanten 2.1 Doel De algemene morfologische structuren herkennen voor de identificatie van plantaardige grondstoffen. Hier beperkt tot de zaadplanten. 2.2 Algemene weefseltypen Celgroepen of weefsels worden in twee groepen opgedeeld: de meristemen of deelweefsels: ongedifferentieerde weefsels de permanente weefsels: gedifferentieerd, kunnen zich niet meer delen 2.2.1 Meristemen of deelweefsels Zeer jonge weefsels waarbij cellen zich in een voortdurende toestand van deling bevinden. Primaire meristemen: primaire weefsels rechtsstreeks ontwikkeld vanuit het embryo Secundaire meristemen: kunnen zich niet delen secundaire weefsels 2.2.2 Permanente weefsels Grondweefsel - Parenchym Het grondweefsel is het basisweefsel met cellen met een niet verdikte celwand en grote vacuolen in gespannen toestand (turgor). Deze turgor is een gevolg van osmose en zorgt voor de stevigheid. O.b.v. de functie onderscheidt men: 6
chlorenchym: parenchym met chlorofyl opslagparenchym geleidingsparenchym aërenchym of verluchtingsparenchym: uitwisseling van O 2 naar de wortels, vooral bij moerasplanten Naargelang de plaats kan men dan merg-, schors-, hout- en bladparenchym onderscheiden. Dekweefsels - dermale weefsels De epidermis of opperhuid zorgt voor een gecontroleerde uitwisseling tss binnen en buiten en heeft dus geen grote celullulaire ruimten. Aan de buitenzijde vindt men de cuticula die cutine bezit, een apolaire, hydrofobe wasachtige stof. De cuticula bezit geen chloroplasten behalve bij schaduw-, varen- en waterplanten omdat ze groeien in zonarme gebieden. Belangrijke identificatiekenmerken zijn de wortelharen of de trichomen. De huidmondjes of stomata zijn opgebouwd uit 2 boonvormige cellen. Ze zijn open bij licht (dan is er een verbinding) en gesloten als het donker is. Het periderm of kurkweefsel zorgt ervoor dat planten hun hele leven kunnen blijven groeien, zowel in hoogte als in dikte. Omdat de epidermis niet kan groeien gaat de plant een secundair peristeem, het kurkcambium, aanmaken. De epidermis wordt dus vervangen door kurkweefsel dat suberine bevat en een analoge functie heeft dan cutine. Steunweefsels 1. Collenchym levend weefsel 2. Sclerenchym dood weefsel 3. Sclereïden dood weefsel Geleidingsweefsels zijn analoog aan slagaders en aders bij zoogdieren. Xyleem transport wortel andere delen van de plant en verdikt door afzetting houtstof. Xyleem = dode langgerekte cellen. Tracheïden: bij alle zaadplanten, dwarswanden bezitten zeefplaten Tracheeën: enkel bij de bedektzadigen, bezitten geen tussenliggende wanden 7
Floeem Levende, buisvormige langgerekte cellen met een zeer grote centrale vacuole. Dwarswanden zijn nog steeds aanwezig maar sterk geperforeerd. Dikwijls ontstaan er ook kleinere begeleidende cellen. Vaatbundel = functionele eenh. van xyleem en floeem Concentrische bundels: X of F centraal Collaterale bundel: F en X tegenover elkaar Bicollaterale budel: centrale xyleemzone omgeven door floeemzone aan weerzijden Secretorisch weefsel Excreet: uitwendig Secreet: inwendig (kristalcellen, looistofcellen...) secreterende cellen = idioblasten Huidmondjes - Stomata 1. Anomocytisch 2. Cyclocytisch: groot # nevencellen 3. Diacyclisch: 2 grotere nevencellen op lengte-as stomata 4. Paracyclisch: lengte-as parallel 5. Anisocyrisch: 1 nevencel duidelijk kleiner dan de 2 of 3 andere 6. Tetracytsich: 4 nevencellen, typisch bij eenzaadlobbigen 2.3 Morfologie van de stengel Zolang het topmeristeem niet beschadigd is kan de plant zowel naar boven als naar beneden groeien. 8
2.3.1 Eenzaadlobbigen (Monocotyledonae) Ogen : Metaxyleem Mond : Protoxyleem Sclerenchymweefsel: verdikt weefsel Andere delen: Floeem Vaatbundels Epidermis Parenchym 2.3.2 Tweezaadlobbigen (Dicotyledonae) - Naaktzadigen (Gymnospermae) Primaire groei Bij eenzaadlobbigen onderscheiden we: 1. Epidermis 2. Colenchym 3. Vulweefsel of schorsparenchym 4. Schors 5. Vaatbundel 6. Sclerenchymvezels 7. Floeem 8. Cambium: secundair meristeem maakt nieuw xyleem/floeem aan 9. Xyleem 10. Mergstralen Secundaire groei - Diktegroei Interfasiculair cambium sluit zich aan het fasiculair cambium om een gesloten cambiumring te vormen. Jaarringen ontstaan door de verschillende groeisnelheid doorheen het jaar. Het fellogeen of kurkcambium ontstaat in de schors en zet naar buiten toe kurk (felleem) af en naar binne toe kurkschors (felloderm). Dit weefsel neemt de rol over van de opperhuid die afschilfert. Soms worden in de kurklaag ook proppen van losse kurkcellen gevormd: de kurkporiën of lenticellen, die doorlaatplaatsen voor lucht vormen. 9
2.4 Morfologie van de wortel topmeristeem in 2 richtingen 1. naar buiten toe: wortelmutsje of calyptra 2. naar binnen toe: eigenlijke wortel De cellen differntiëren in een epidermis, schors en een centrale cilinder. De epidermis bestaat uit een aaneengesloten eij van cellen die uitgroeien tot wortelharen. Na het uitsterven van de wortelharen vedrwijnt ook de epidermis en wordt de rol overgenomen door de exodermis. Deze is ondoordringbaar voor H 2 O hoewel er doorlaatcellen overblijven. De verhouding schors tot centrale cilinder is bij de wortel veel groter dan bij de stengel. De xyleem- en floëemweefsels liggen afwisselend radiaal gerangschikt. 2.4.1 Eenzaadlobbigen De afwisselende xyleem- en floëemstrengen vormen een echte cirkel. We kunnen hier veel xyleemplaten aantreffen, in tegenstelling tot de tweezaadlobbigen. 2.4.2 Tweezaadlobbigen - Naaktzadigen Primaire groei Het xyleemweefsel heeft hier een stervormige structuur. Elke afzonderlijke xyleemstreng vertoont op dwarse doorsnede een hoekige structuur met protoxyleem aan de top en metaxyleem, met grotere vaten, aan de basis. Secundaire groei Het stervormig cambium gaat de inhammen opvullen met secundair xyleem, terwijl er naar buiten toe secundair floëem wordt gevormd. Ook worden er periderm en mergstralen gevormd. 2.5 Morfologie van het blad Het blad ontstaat zijdelings aan de vegetatietop van de stengel uit een bultje, het bladbeginsel. 2.5.1 Eenzaadlobbigen Bij een dwarsdoorsnede tussen nerven worden zowel aan de boven- als een de onderzijde een epidermis met cuticula en huidmondjes/stomata (bestaande uit 2 boonvormige sluitcellen) aangetroffen. 10
Onder de epidermis bevindt zich vaak een laag pallisadeparenchym. Onder dit pallisadeparenchym zit het sponsparenchym. Pallisade- en sponsparenchym vormen samen het mesofyl. Eenzaadlobbigen vertonen dus een symmetrische structuur of een equifaciaal blad. 2.5.2 Tweezaadlobbigen Hier zijn de bladeren niet symmetrisch (bifaciaal blad). Aan de bovenzijde is er meestal wel een cuticula maar weinig of geen huidmondjes! Aan de onderzijde is er geen cuticula maar zijn er wel huidmondjes. 2.5.3 Naaktzadigen Bladeren van naaldbomen bevatten een aantal aanpassingen ter vermindering van de verdamping. De epidermis is omgeven door een cuticula die dikker is dan bij de meeste bedektzadigen (Agiospermae). 2.6 De bloem Een bloem bestaat uit een bloembodem waarop de kelkbladeren kroonbladeren meeldraden stamper zijn ingeplant. Vorm, # en inplanting zijn altijd belangrijke kenmerken voor determinatie. 2.6.1 De kelkbladeren (Sepalen) Meestal groen en klein, soms afwezig. 2.6.2 De kroonbladeren (Petalen) Meestal groter dan de kelkbladeren en meestal gekleurd, soms afwezig. 2.6.3 Stamper - Macroporofyl Deze is ingeplant op de bloembodem en is opgebouwd uit stijl, stempel en vruchtbeginsel met zaadbeginsels. 11
2.6.4 Meeldraden - Microsporofyllen Ook ingeplant op de bloembodem. ze zijn opgebouwd uit helmknoppen die ingeplant staan op de bloembodem d.m.v. de helmdraad. In de helmknoppen bevinden zich meerdere stuifmeelzakjes met daarin de pollenkorrels. 2.7 Het zaad Één spermakern versmelt na de bestuving met de eicel en vormt een zygote. Een tweede spermakern versmelt met 2 poolkernen en vormen een triploïd weefsel dat uitgroeit tot het kiemwit (albumen of endosperm). Dit vervult de functie van reserve voor het kiemplantje. Bij een volgroeid embryo onderscheidt men één, twee of meerdere kiembladeren naargelang het gaat om eenzaadlobbigen, tweezaadlobbigen of Gymnospermae. 12