Hauptunterschied – Befruchtung vs. Keimung

Befruchtung und Keimung sind zwei Ereignisse der sexuellen Fortpflanzung bei Pflanzen. Die Hauptunterschied zwischen Befruchtung und Keimung ist das Befruchtung ist die Verschmelzung von Gameten, die die Zygote bildet, während die Keimung die Entwicklung einer Pflanze aus Samen oder Sporen unter günstigen Bedingungen ist. Die Befruchtung erfolgt nach der Bestäubung bei Blütenpflanzen. Die Zygote ist das Ergebnis einer Befruchtung, die sich zum Embryo entwickelt. Der Embryo der Samenpflanzen ist im Samen enthalten. Unter günstigen Bedingungen nimmt der Samen Wasser auf und die Wurzel wächst durch die Samenschale. Die Befruchtung erfolgt bei allen Arten von Organismen, die Gameten produzieren, während die Keimung nur bei Pilzen und Pflanzen stattfindet.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist Düngung? – Definition, Befruchtung bei Pflanzen, Befruchtung bei Tieren, Mechanismus 2. Was ist Keimung? – Definition, Keimung von Samen, Keimung von Sporen, Mechanismus 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Befruchtung und Keimung? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Düngung und Keimung? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Embryo, epigäische Keimung, Befruchtung, Keimung, hypogäische Keimung, Pflanzen, Samen, sexuelle Fortpflanzung, Spore, Zygote

Was ist Düngung

Befruchtung ist die Verschmelzung männlicher und weiblicher Gameten in Pflanzen, Tieren und anderen Organismen. Die Verschmelzung von Gameten wird auch genannt Syngamie.

Düngung in Pflanzen

Bei Blütenpflanzen folgt die Befruchtung der Bestäubung. Während der Bestäubung landen Pollenkörner auf der Narbe einer Blüte derselben Art. Ein Pollen besteht aus einer Röhrenzelle und einer generativen Zelle. Die Röhrenzelle produziert den Pollenschlauch. Die generative Zelle entwickelt zwei Samenzellen. Der Pollenschlauch wächst am Griffel entlang, bis er den Eierstock findet. Sobald der Pollenschlauch durch ein winziges Loch in der Eizelle, die Mikropyle, in die Eizelle eindringt, platzt sie und gibt die beiden Samenzellen in den Embryosack frei.

Doppeldüngung

Bei Blütenpflanzen (Angiospermen) kommt es zur Doppelbefruchtung; ein Spermium befruchtet die am Boden des weiblichen Gametophyten liegende Eizelle und bildet die diploide Zygote. Der weibliche Gametophyt wird auch Embryosack genannt. Die andere Samenzelle ist mit der Zentralzelle verschmolzen. Die Zentralzelle enthält zwei haploide polare Kerne. Daher sind die resultierenden Zellen triploid, die durch Mitose geteilt werden und das Endosperm bilden. Endosperm ist ein nährstoffreiches Gewebe, das sich im Samen befindet. Die verschiedenen Stadien der Doppeldüngung bei Blütenpflanzen sind in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Doppeldüngung

Der Eierstock eines Angiospermens entwickelt sich nach der Befruchtung zu einer Frucht. Einige Pflanzen wie Avocados enthalten pro Blüte eine einzelne Samenanlage im Eierstock. Diese Pflanzen entwickeln einen einzigen Samen pro Frucht. Einige Pflanzen wie Kiwis enthalten mehrere Samenanlagen im Eierstock einer Blüte. Sie produzieren mehrere Samen pro Frucht. Bei Früchten mit mehreren Samen sind mehrere Pollenkörner an der Befruchtung mehrerer Samenanlagen beteiligt.

Befruchtung bei Tieren

Die zwei Arten der Befruchtung bei Tieren sind die innere Befruchtung und die äußere Befruchtung. Die innere Befruchtung zeigt höhere Überlebensraten des Embryos als die äußere Befruchtung.

Innere Befruchtung

Die innere Befruchtung findet im weiblichen Organismus statt. Oviparität, Viviparität und Oviparität sind die drei Methoden der inneren Befruchtung. Innere Befruchtung tritt bei Säugetieren, Reptilien, einigen Vögeln und einigen Fischen auf.

Externe Düngung

Die äußere Befruchtung findet in feuchten Umgebungen außerhalb des weiblichen Organismus statt. Die Eier und Spermien werden bei der äußeren Befruchtung als Laich bezeichnet. Sowohl männliche als auch weibliche Gameten sollten gleichzeitig an die Umwelt abgegeben werden. Allerdings sollten sowohl die Gameten als auch der Embryo vor Austrocknung geschützt werden, da sie auf der Außenseite des weiblichen Organismus vorhanden sind. Externe Befruchtung tritt bei Fröschen, Fischen, Stachelhäutern, Weichtieren und Krebstieren auf.

Was ist Keimung?

Unter Keimung versteht man die Entwicklung einer Pflanze aus einem Samen oder einer Spore unter günstigen Bedingungen. Die Pflanzen, die Samen produzieren, werden Samenpflanzen genannt. Sporen werden sowohl von niederen Pflanzen als auch von Pilzen produziert.

Keimung von Samen

Einige Samen sind ruhend und die anderen nicht ruhend. Nicht ruhende Samen beginnen mit der richtigen Luftfeuchtigkeit und Temperatur zu keimen. Imbibition ist die Wasseraufnahme des Samens. Bei der Aufnahme dehnen sich die Samen aus und Enzyme werden aktiviert und die Nahrung im Samen wird hydratisiert. Die aktivierten Enzyme starten die Stoffwechselprozesse und ermöglichen das Wachstum des Embryos. Das Radikal oder die Wurzel gehen zuerst aus der Samenschale hervor. Schließlich geht der Spross aus dem Samen hervor.

Die beiden Arten der Keimung von Samenpflanzen sind die epigeale Keimung und die hypogeale Keimung, die in Abbildung 2 dargestellt sind.

Abbildung 2: Keimungsarten

Während Epigäische Keimung, werden die Keimblätter des Samens durch die Verlängerung des embryonalen Stammes oder des Hypokotyls über den Boden gebracht. In hypogäische Keimung, bleiben die Keimblätter aufgrund der Verlängerung des Epikotyls im Boden. Die epigäische Keimung der Mungobohnen wird in Video 1 gezeigt.

Video 1: Epigäische Keimung von Mungbohnen

Keimung von Sporen

Bakterien, Pilze, Algen und niedere Pflanzen wie Moosen und Farne produzieren Sporen. Da die meisten Sporen inaktiv sind, müssen sie vor der Keimung reifen. Bei der Keimung verringern die ruhenden Sporen die Hitzebeständigkeit und Refraktärität, setzen Dipicolinsäure frei und erhöhen die Permeabilität.

Die Imbibition ist auch der erste Schritt der Sporenkeimung. Der Abbau der Sporenwand ermöglicht die Freisetzung des Thallus. Während des Auswachsens des Thallus laufen DNA-Replikation, Gentranskription und Proteinsynthese auf geordnete Weise ab. Die funktionellen Gene in DNA-Replikation, Transkription, Proteinsynthese, Transport und Regulation werden aktiviert. Dann finden Zellteilung, Zellmembran- und Zellwanderweiterung statt, die das weitere Wachstum des Thallus unterstützen.

Ähnlichkeiten zwischen Befruchtung und Keimung

Unterschied zwischen Düngung und Keimung

Definition

Düngung: Befruchtung bezieht sich auf die Verschmelzung von männlichen und weiblichen Gameten in Pflanzen, Tieren und anderen Organismen.

Keimung: Unter Keimung versteht man die Entwicklung einer Pflanze aus einem Samen oder einer Spore unter günstigen Bedingungen.

Bedeutung

Düngung: Befruchtung ist die Verschmelzung von Gameten zur Zygote.

Keimung: Keimung ist die Bildung einer neuen Pflanze aus dem Samen.

gefolgt von

Düngung: Auf die Bestäubung folgt die Befruchtung bei Blütenpflanzen.

Keimung: Die Keimung findet statt, wenn die ausgebreiteten Samen oder Sporen günstige Bedingungen erfüllen.

Bedingungen

Düngung: Die Düngung erfolgt in feuchten Umgebungen in niederen Pflanzen.

Keimung: Die Keimung erfolgt bei entsprechender Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Beispiele

Düngung: Die Befruchtung erfolgt in allen Gameten produzierenden Organismen.

Keimung: Die Keimung erfolgt in samenproduzierenden Pflanzen und Pilzen.

Abschluss

Befruchtung und Keimung sind zwei Ereignisse der am weitesten entfernten Ereignisse der sexuellen Fortpflanzung von Pflanzen. Während der Befruchtung findet die Verschmelzung zweier Gameten statt, wodurch die Zygote entsteht, die schließlich zum Embryo wird. Keimung ist die Entwicklung einer neuen Pflanze aus dem Samen. Sowohl die Befruchtung als auch die Keimung finden auch bei Tieren bzw. Pilzen statt. Der Hauptunterschied zwischen Befruchtung und Keimung ist der Mechanismus jedes Ereignisses während der Fortpflanzung.

Referenz:

1.Monroy, Alberto. "Düngung." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 22. November 2017, hier verfügbar.2.„Samenkeimung“. Pflanzen in Bewegung, hier erhältlich.3.„Plant Science 4 U.“ Arten der Samenkeimung – Epigeal vs Hypogeal, hier verfügbar.4.Setlow, S. „Sporenkeimung“. Aktuelle Meinung in der Mikrobiologie., U.S. National Library of Medicine, Dez. 2003, hier verfügbar.

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