Chapter 29: Plant Diversity I ­ How Plants Colonized Land 

What are the four things land plants and charophytes have in common?

Tarana Sidhu 

BY 124 w/ Dr. Cusic 

1) What are the four things land plants and charophytes have in common? Phragmoplast Formation 

Flagellated Sperm Structure 

Sporopollenin 

Rings of cellulose making proteins

2) What are the five traits that land plants have and charophytes don’t? Alternation of Generations 

Apical Meristems

Embryos

Multicellular Gametangia 

Walled Spores Produced in Sporangia 

3) Explain the alternation of generations (and review picture from the textbook!) The life cycle has stages between multicellular sporophytes and gametophytes. ∙ In the beginning, the gametophyte produces haploid gametes.

What are the five traits that land plants have and charophytes don’t?

∙ Two haploid gametes (from a male and female) come together and are  fertilized, creating a diploid zygote. 

∙ This diploid zygote becomes a multicellular sporophyte. 

∙ The mature sporophyte produces haploid spores through meiosis.  ∙ These haploid spores become haploid gametophytes and the cycle  repeats. 

4) What are two traits that land plants have derived? Explain their function. Cuticle ­ waxy covering that prevents excessive water loss from aboveground  plant organs

Stomata ­ pores in cells that regulate gas exchange between air and plant. This  is where water evaporate from. Also minimizes water loss by closing in hot & dry  conditions 

What are two traits that land plants have derived?

We also discuss several other topics like Robert koch is famous for what?

5) List the sequence in which plants evolved as well as how many years ago each event occurred. 

Origin of the land plant ­ 470 MYA

Origin of vascular plants ­ 425 MYA

Origin of seeds ­ 305 MYA

Origin of flowers ­ 160 MYA If you want to learn more check out Where are peyer’s patches located?

6) What is a vascular system?

Where cells joined into tubes transport water and nutrients throughout the plant  body

7) What are vascular plants commonly referred to? Tracheophytes

8) Name the two main divisions of vascular plants

Seedless vascular plants vs. seeded vascular plants 

9) What are the two phyla under seedless vascular plants (and their common names)? Phylum Lycophyta (lycophytes) If you want to learn more check out How did microbiology develop?

Phylum Monilophyta (monilophytes)

10) What are the two types of seeded vascular plants?

Gymnosperms & Angiosperms 

11) What are the 4 phyla under Gymnosperms (and their common names)? Phylum Gnetophyta (gnetophytes)

Phylum Cycadophyta (cycads)

Phylum Coniferophyta (conifers)

Phylum Ginkgophyta (ginkgo)

12) What is the single phylum under Angiosperms (and its common name)? Phylum Anthophyta (flowering plants)

13) What are nonvascular plants commonly referred to?

Bryophytes

14) Nonvascular plants have no divided groups, consisting only of 3 phyla. What are  they and what are their common names?

Phylum Anthocerophyta (hornworts) 

Phylum Hepatophyta (liverworts)

Phylum Bryophyta (mosses)

15) Distinguish vascular plants from nonvascular plants. 

Vascular plants have true stems, roots, and leaves while nonvascular plants  don’t. Don't forget about the age old question of How does scientific knowledge compare to conventional wisdom or common sense?

Vascular plants have diploid sporophytes as their dominant generation.  Nonvascular plants have haploid gametophytes as their dominant generation

16) What is the dominant generation of the moss life cycle?

Haploid gametophytes because mosses are nonvascular. 

17) Explain the process of the moss life cycle. (and review picture from the textbook!)

∙ Haploid spores are released from the capsule

∙ Spore develops into a haploid protonemata which produces buds ∙ Buds on protonemata divide by mitosis and grow into male and female  gametophytes 

∙ Antheridia on haploid male gametophyte releases sperm which swims through  moisture

∙ Sperm reaches the egg inside the archegonia of the haploid female gametophyte ∙ FERTILIZATION*** inside archegonia

∙ Diploid zygote sporophyte embryo is created

∙ Sporophyte grows inside archegonia attached by its foot as a seta (stalk) and  becomes 

nutritionally dependent on its haploid gametophyte mother If you want to learn more check out Why do we make large biological molecules from simple monomers?

∙ MEIOSIS*** inside capsule (sporangium) at the head of the sporophyte  ∙ Mature capsule releases haploid spores created inside 

∙ These spores develop into protonemata. 

∙ CYCLE REPEATS ­ Bryophyte sporophyte remains attached to gametophyte  mother for its entire lifespan. 

18) What is a peristome?

Tooth­like structures found on the sporangium capsule at the sporophyte head.  It opens under dry conditions and closes under moist conditions. 

The spores are released from here slowly to ensure some of them are passed  on/survive.

19) What is peat moss?

Made of moss remains, found in peatlands 

These peatlands do not have oxygen, have a low pH and temperature that inhibit decay

20) What are baby liverworts called?

Gammae 

21) What are nonvascular hornworts more closely related to?

Vascular Plants 

22) What were the first vascular plants like?

Seedless, became taller with support

Include monilophytes and lycophytes If you want to learn more check out Which agencies support federalism?

23) Explain the process of the fern life cycle. (and review picture from the textbook!) ∙ Haploid spores are released from sporangia of sporophyte 

∙ Spores develop into bisexual gametophytes known as rhizoids 

∙ These rhizoids produce sperm in antheridia and eggs in archegonia at different  times

∙ This is done so egg is fertilized by sperm of another gametophyte and to ensure  genetic diversity

∙ Sperm is directed by archegonia secretions to its eggs where fertilization occurs  ∙ Diploid zygote develops in archegonia and develops into sporophyte ∙ Sporophyte grows out from parent archegonia 

∙ Mature sporophyte contains sori spots on the underside of its leaves, which  contain ­ clusters of sporangia

∙ Meiosis occurs in the sporangia of the sori

∙ Haploid spores are released from the sporangia

24) What are the two types of vascular tissue found in vascular plants? Xylem ­ conducts water and minerals

Phloem ­ this tissue arranges cells into tubes, distributing sugars, amino acids,  and organic products 

25) Name six factors why lignified vascular tissue is important.

∙ Ensure vascular tissue grows tall 

∙ Stems are strong enough to support against gravity

∙ Allows high water and nutrient transport 

∙ Tall plants outcompete short plants for sunlight 

∙ Tall plant spores disperse farther, colonizing new environments more rapidly.  ∙ Taller forms favored by natural selection 

26) What are sporophylls?

Modified leaves that have sporangia 

27) What do roots do?

They anchor vascular plants to grow taller

28) What is the importance of leaves?

They increase plant body surface area and are the primary photosynthethic  organ of 

vascular plants

29) What are the two types of leaves?

Microphylls and Megaphylls

30) Where are microphylls found and what is their structure?

Found only in lycophytes

They’re small and supported by one strand of unbranched vascular tissue. (ex.  ordinary leaf) 

31) Where are megaphylls found and what is their structure?

Found in most vascular plants 

They’re larger and more photosynthetic with branching vascular tissue (ex. Maple leaf)

32) Explain the process of Homosporous Spore Production

 Occurs in most seedless vascular plants (ferns)

Sporangiun on  Sporophyll  

Single Type of  Spore created

Bisexual  

Gametophyte  (includes male  and female  gametophyte)

Eggs

__________________ Sperm

33) Explain the process for Heterosporous Spore Production 

Two types of sporangia create two kinds of spores 

All seed plants are heterosporous

Megasporangium on 

megasoporophyll Megaspore Female  

Gametophyte Eggs

Microsporangiu

m on  

microsporophyl

34) What is a strobilus?

Microspore Male

Gametophyte Sperm

Area where spores are made 

35) Are club mosses (lycophytes) true mosses?

NO

36) In which two major time periods did plants develop vascular systems? Devonian & Carboniferus 

37) What happened to the forests in the Carboniferus period? They turned into coal after a major cooling period occurred. 

Chapter 30: Plant Diversity II – The Evolution of Seed Plants   Tarana Sidhu 

BY 124 w/ Dr. Cusic 

1) Problems with what arose as the environment became drier? Flagellated Sperm 

2) What does a flagellated sperm indicate about its needs?

Requires water/ moist environment to reach the egg (flagella indicates  swimming)

3) Name some important evolutionary events.

a. Pollen grain replaces swimming sperm 

b. The gametophyte is reduced and maintained in the sporophyte where it is  protected. 

­ The gametophyte nourishes new sporophyte in its development  c. The seed encloses embryo for protection and contains food supply.  ­ The seed is what distributes the species 

4) What now contains the male gametophyte instead of spores? Pollen grain  5) What trait does the male gametophyte contain to discharge sperm through to  fertilize egg?

The pollen tube 

6) What has the ovule become and what does it include?

The ovule is a seed which includes sporophyte embryo, food supply, and evolved protective seed coat

7) What is the oldest living tree (include the phylum)

The Bristlecone Pine – Phylum Coniferophyta

8) In plants that make spores, what distributes the species?

Spores 

9) In plants that make seeds, what distributes the species?

Seeds 

10) What are some important background facts about the Pine Life Cycle?  Multicellular diploid sporophyte – dominant generation

Seed Plant Evolution shown in this cycle:

­ Gametophytes reduced 

­ Seed is dispersible

­ Appearance of pollen to bring gametes together, not spores  The Conifer is heterosphorous like all seed plants are 

Two types of spores are produced by small pollen cone (male) and large ovulate  cone (female)

Both cones are found on the same tree. 

11) Summarize the steps of the pine life cycle (and review picture from the  textbook!)

­ Ovulate cone contains 2 ovules, each with megasporangium ­ Pollen grain reaches ovule and germinates 

­ Pollen tube goes through diploid megasporangium 

­ Diploid megasporocyte in megasporangium goes through meiosis,  creating 4 haploid cells 

­ One survives as a haploid megaspore 

­ This megaspore goes to the archegonia and egg is formed 

­ Sperm cells develop within the pollen tube that extends to the female  gametophyte 

­ FERTILIZATION occurs – more than a year after pollination  ­ Usually one zygote becomes an embryo 

­ Overall ovule is a seed which acts as an embryo, food supply, as well as a seed coat. 

­ The embryo is a diploid sporophyte with diploid seed coat & haploid  gametophyte food supply 

­ Seedling becomes a diploid sporophyte with pollen cone and the ovulate  cone/cycle repeats

­ PS: Male (pollen cone) has diploid microsporangia. The diploid  microsporocytes under meiosis creating haploid microspores which  become pollen grain. 

 This pollen grain = male gametophyte within pollen wall. 

12) What are two statistics about angiosperms?

They make up 90% of all plant species

The dominant plant today 

13) What are two facts about flowers?

They’re a structure unique to angiosperms 

Structures specialized for reproduction 

14) Where are the sepals in a flower and what do they do?

At the base of the flower, enclose flower before it opens 

15) What do petals do?

Brightly colored to attract pollinators such as bees 

16) What do petals and sepals have in common that no other plant structure does? Infertile, neither have reproductive organs. All other structures are fertile. 

17) What are the stamens and what is their function?

The “male” part of the flower, produce microspores which develop into pollen  grains containing male gametophytes.

18) What two structures do stamens consist of and what are their functions? Anther ­ produces pollen / appear bulbous 

Filament – stalk that has anther at its head 

19) What are carpels and what is their function?

The “female” part of the flower, produce megaspores and their products are  female gametophytes.

Also where seeds are enclosed

20) What two structures do carpels consist of and what are their functions?  Stigma – receives pollen / the sticky tip of carpel 

Style – bridges stigma to ovary / slim middle structure 

Ovary – contains several round ovules / when fertilized these ovules become  seeds / round structure below Style

21) What two types of symmetry may be present in flower structure?  Radial Symmetry & Bilateral Symmetry

22) What is radial symmetry?

Where any imaginary line would divide flower into two equal parts This is primitive 

23) What is bilateral symmetry?

One imaginary line divides flower into equal parts 

This is more advanced 

24) Name some methods that enhance seed dispersal and explain them  Explosive action – when seeds mature in pod and pod pops, tossing seeds far  from parent plant 

Seed Wings – carry seeds over long distances 

Feces – berries (holding seeds) eaten, organism moves around as seeds pass  through body, seeds dispersed far from parent plant 

Burrs – cling to fur of pets / clothes of humans and seeds are transported

25) What is a pericarp?

The wall of the ovary becomes 

Thickened part of fruit 

26) Distinguish cotyledon count in monocots and eudicots

Monocots have 1 / eudicots have 2 

27) Distinguish leaf structure between monocots and eudicots 

Monocots – leaf veins run parallel 

Eudicots – leaves run netlike (think of a maple leaf – veins aren’t not parallel)

28) Distinguish vascular tissue composition between monocots and eudicots  Monocots – scattered tissue / no specific arrangement 

Eudicots – vascular tissue arranged in a ring around edge 

29)Distinguish root appearance between monocots and eudicots  Monocots – roots are fibrous, no one main visible root 

Eudiocots – taproots, main root can be seen (multiple roots come off this one  middle root) 

30) Distinguish pollen grain openings 

Monocots – 1 opening 

Eudicots – 3 openings 

31) Distinguish handle size between monocots and eudicots 

Monocots – short handle

Eudicots – long handle 

32) Distinguish floral organ count between monocots and eudicots  Monocots – appear in multiples of 3

Eudicots – appear in multiples of 4/5 

Chapter 35: Plant Structure – Growth and Development   

Tarana Sidhu 

BY 124 w/ Dr. Cusic 

1) Where does the root system of a plant thrive? 

Below ground 

2) Where does the shoot system of a plant thrive?

Above ground 

3) Why is branching important for a plant?

Increases its surface area 

4) What is an adventitious root?

Any root that arises after the embryonic stage of a plant 

5) What are the 3 functions of a root?

Anchors vascular plant in the soil 

Absorbs water & minerals  

Stores carbs, etc. 

6) Name the structures in the shoot system as well as their functions  Shoot – photosynthesis 

Flowers – reproduction 

Buds – where plants grow from 

Nodes – points at stem where leaves are attached 

Internodes – stem segments/space in between nodes 

Stem – center of the vascular system in charge of transport 

Rhizome – horizontal stem 

7) What are the 3 types of differentiated plant cells?

Parenchyma cells, Collenchyma cells, Sclerenchyma cells

8) Name an important structure that Parenchyma cells include? A central vacuole which stores water and nutrients 

9) What are some functions of Parenchyma cells?

Support

Perform most of plant’s metabolic activities 

Mature ones may divide (ex. wound repair) 

10) Where are Parenchyma cells found?

 Roots, stems, leaves, etc. 

11) Why do Parenchyma cells have no secondary cell walls?  Need flexibility to be able to store water and nutrients in vacuole 

12) What are the primary cell walls of Collenchyma cell walls like as compared to  Parenchyma cells?

Much more rigid and thick primary cell walls

13) What do Collenchyma cells and Parenchyma cells both lack? A secondary cell wall

14) What do Collenchyma cells support? 

Young plants 

15) What is the appearance of Collenchyma cells?

Usually elongated 

16) What two things do neither Parenchyma nor Collenchyma cells have regarding  their cell walls while Sclerenchyma cells do have this? 

Lignin & secondary cell walls 

17) What is the composition like for Sclerenchyma cells in comparison to  Collenchyma cells?

Much more rigid 

18) Can Sclerenchyma cells elongate? 

No 

19) Where in the plant are Sclerenchyma cells found?

Within the plant regions that have stopped growing 

20) While Sclerenchyma also provides support like Parenchyma and Collenchyma  cells do, is it alive like them? 

No. Sclerenchyma cells are dead. 

21) What remains of dead Sclerenchyma cells so that they still provide a “skeleton”  for the plant?

Their cell walls 

22) What are the two types of Sclerenchyma cells?

Sclereids and Fibers 

23) What do sclereids provide?

Support, also strengthen

24) A sclereid has secondary walls. What are they like?

Thick and lignified 

25) The hardness of sclereids can be contributed to what, for example? Nutshells 

26) Describe fibers.  

Long and slender 

27) What are the two types of water­conducting cells of the Xylem? Tracheids

Vessel Elements 

28) Are tracheids and vessel elements living?

No 

29) Contrast tracheids and vessel elements 

Tracheids – long/thin and found in all vascular plants 

Vessel Elements – wide/short and found only in angiosperms 

30) Are tracheids and vessel elements lignified? 

Yes

31) What do both of these water­conducting cells do?

They form nonliving tubes through which water is carried

32) In what manner does the water migrate?

Laterally through pits

33) How do pits interrupt water flow?

They’re thin with only primary walls (acting as a barrier of sorts). Water has to  make it through and travel between neighboring cells through these pits.

34) What are the two types of sugar­conducting cells of the phloem?  Sieve Tube Elements

Companion Cells 

35) What is a major difference between the water­conducting cells of the xylem and  sugar­conducting cells of the phloem (besides location in the plant and function)? The sugar­conducting cells of the phloem are alive/living

36) Where are these sugar conducting cells found?

In seedless vascular plants and gymnosperms

37) What are sieve tube elements like in size?

Long and narrow 

38) What really is a sieve­tube element? 

“A bag of cytoplasm”

39) How is it a “bag of cytoplasm”?

It lacks a nucleus, ribosomes, vacuole 

40) Why has it evolved to be this way?

To allow nutrients to pass through more easily 

41) What connects the end walls of sieve­tube elements? 

Sieve plates 

42) What is the function of sieve plates?

They assist fluid flow from cell to cell through sieve tube 

43) What acts as a “life support” to sieve tube elements?

Companion cells

44) Where are companion cells located?

Next to each sieve tube element

Connected by numerous plasmodesmata 

45) What are the two functions of companion cells?

Direct sieve­tube cells 

Share their nucleus and ribosomes with sieve­tube cells to sustain them 

46) What are the 3 types of plant tissue?

Dermal Tissue – outermost 

Ground Tissue – surrounds middle  

Vascular Tissue – middle 

47) What are two things dermal tissue does?

Acts as outside covering/”skin”

Protects the plant

48) What three things does ground tissue do?

Storage

Support 

Photosynthesis 

49) What two things does vascular tissue?

Water + sugar transport 

Support 

50) What must be located in vascular tissue if water and sugar is being transported? Xylem and Phloem 

51) What is indeterminate growth? 

Growth that occurs throughout the plant’s lifespan as long as meristematic  growth is present. (happens in most plants, and they grow continuously) 

52) What are meristems? 

Unspecialized tissues that divided to create new cells which elongate and  become specialized 

53) What is determinate growth?

Plant organs stop growing after reaching a certain size. 

54) Name a part of the plant that faces determinate growth.

Leaves, they don’t keep growing 

55) What are the 2 types of meristems? 

Apical Meristems

Lateral Meristems 

56) Where are Apical Meristems located and what are they? At the tips of shoots and roots

Additional cells to enable growth in length

57) What type of growth do Apical Meristems cause?

Primary growth 

58) What is primary growth?

Where roots and shoots extend downwards/upwards as they grow in length 

59) Name a plant that has only primary growth

Herbaceous (nonwoody plant) 

60) Where are Lateral Meristems found?

Extend along length of roots and stems 

61) What do Lateral Meristems consist of?

Vascular Cambium 

Cork Cambium 

62) What type of growth do Lateral Meristems cause?

Secondary growth 

63) What is secondary growth?

Where plants grow in width/thickness when they no longer grow in length 

64) What plant group exhibits secondary growth?

Woody Plants 

65) What does the vascular cambium do?

Adds layers of secondary xylem (wood) and secondary phloem 

66) Where is the cork cambium located in relation to the vascular cambium? External to the vascular cambium 

67) What does the cork cambium do?

Replaces epidermis with thicker and tougher periderm 

68) What are the three types of plants based on life cycle?

Annuals

Biennials 

Perennials

69) Summarize the lifespan of an annual. 

Completes reproductive cycle in  1 year  from germination to flowering to seed production to death 

70) Summarize the lifespan of a biennial 

Grows for the 1st year and then grows the 2nd year 

They only flower and seed in the 2nd year 

71) Summarize the lifespan of a perennial

Grow, flower, and seed repetitively 

Live many years 

Most favored plant 

72) What are the 3 functions of a root cap?

Covers root tip 

Protects apical meristems as root pushes through soil 

Secretes slime into soil

73) What is the importance of a root cap secreting slime?

Lubricates area surrounding roots so they can be pushed through more easily 

74) Name the 3 cell zones

Zone of Cell Division 

Zone of Elongation 

Zone of Differentiation (aka Maturation) 

75) What happens in the zone of cell division and what is located there? Cells divide here, creating new root and root cap cells 

Apical Meristems in this zone 

76) What’s the significance of the cells in the zone of elongation? Most of their growth occurs there, as this is where cells elongate

77) What does the elongation of cells do to the root tip?  Causes it to be pushed farther into soil 

78) What’s the significance of cells entering the zone of differentiation? It’s where they become distinct and differentiable cell types 

79) What do xylem cells in a eudicot cross section of a root look like? Light/larger cells near the middle

80) What do phloem cells in a eudicot cross section of a root look like? Darker/smaller cells arranged externally to xylem cells

81) Where is the xylem and phloem here in the eudicot? The vascular cambium 

82) What are pericycle cells located?

Cells just under the endodermis 

83) What does the pericycle consist of?

Vascular tissue with xylem and phloem 

84) What does the pericycle remain (as well as in monocots)? Meristematic 

85) What does the endodermis do?

Has a waxy covering which blocks out substances

86) What is any endodermis like and why?

A gatekeeper – regulates opening, has a selective nature 

87) Where is the phloem in a monocot?

Also like in a eudicot, external to xylem 

88) What does the xylem do in terms of cell arrangement? Forms rings

89) Are the endodermis from a monocot and eudicot different? No, have the same “gatekeeper” composition 

90) Differentiate eudicots and monocots in terms of their appearance in the cross  section of a stem.

Eudicots have vascular bundles creating a ring

­ They have ground tissue torwards the inside called the pith  Monocots have vascular bundles scattered throughout entire stem instead of  eudicots concentrated around edges of circle in a ring. 

91) As always, what do eudicots and monocots have in common in terms of xylem  and phloem?

The phloem is always external to the xylem

92) Do monocots have secondary growth?

No 

93) Do eudicots have secondary growth?

Yes 

94) What does the vascular cambium do to the oldest phloem cells as it  accumulates? 

Pushes them outward

95) What does the vascular cambium do the oldest xylem cells as it accumulates? Pushes them inwards to the center where the pith is 

96) As the occurs, what is happening to the tree trunk?

It’s expanding in size (diameter) 

97) Differentiate between heartwood and sapwood.

Heartwood – clogged with resin

­ can no longer transport water and minerals

­ turns into tree support 

­ center of the tree / “heart is closer to the center”

­ older layers of secondary xylem 

Sapwood – not clogged with this “inhibitory” resin 

­ can still transport sap / why it’s called sapwood 

­ lighter in appearance than sapwood 

­ outer layers of tree

­ newest layers of secondary xylem 

98) What is significant about secondary phloem?

It DOES NOT accumulate

99) What is the function of secondary phloem?

Sugar transport 

100) What does the cork cambium consist of?

Cork and cork cells

101) Where is the cork cambium located and what does it do? Outside vascular cambium

Makes cork

Helps protect tree

102) How does the cork cambium replace fallen epidermal cells? By destroying the oldest phloem 

103) What does the cork cambium give rise to and where do they accumulate? Cork cells which accumulate to the cork cambium’s exterior

104) What do cork cells deposit?

A waxy, hydrophobic layer

105) What is this waxy, hydrophobic layer called?

Suberin 

106) What are 3 function of suberin?

Protective barrier for the root and stem

Prevents water loss

Protection against pathogens 

107) What are lenticels?

Holes in the periderm

108) What is the function of lenticels?

Enable living cells in woody stem/root to exchange gases with the outside  air

109) What can this structure be compared to?

Stomata

110) What does (tree) bark actually consist of?

Cork and secondary phloem

111) What is the common name for cork?

Bark 

Chapter 36: Resource Acquisition 

& Transport in Vascular Plants 

Tarana Sidhu 

BY 124 w/ Dr. Cusic 

1) In plant photosynthesis, where does the plant get CO2?

Through the leaves

2) How does water travel in a plant?

Travels up into leaves from the roots

3) Where are glucose and oxygen released from?

From stomata on the leaves

4) In cell respiration, what do plants need?

Oxygen and CO2

5) Where can sugar be produced?

Can be produced in the leaves

6) How does sugar move?

Moves down roots

7) What is one important difference between sugar and water travel within a  plant?

While water can only move up, sugar can actually move up & down

8) Where are proton pumps located?

Plasma membrane of plant cells 

9) What does using ATP in the pumps do?

Pushes hydrogen ions 

10) From where to where do those hydrogen ions do?

From the inside (cytoplasm) to the outside (extracellular fluid) 

11) What is being done to hydrogen ions in the plant?

Cotransport 

12) What does this cotransport with hydrogen ions responsible for? Neutral solutes such as sucrose moving across the membrane 

13) Why do plants use energy in the hydrogen gradient and membrane  potential?

To drive active transport of solutes

14) What cell state should plant cells be in to be able to bring in stuff? Hypertonic 

15) What should their ideal physical shape be?

Turgid (firm)

16) Why?

They need their cells to have central vacuoles filled with water ions

17) Define what a turgid cell is. 

A walled cell with greater solute concentration than its surroundings 

18) What are aquaporins?

Water­specific transport proteins

19) What do aquaporins do?

Facililate the transport of water molecules across plant cell plasma  membranes 

20) From what concentration to what concentration do aquaporins go? High to low 

21) If you go from high to low concentration, what is never required?  Energy

22) More specifically, what type of transport do aquaporins engage in? Passive, facilitated transport

23) Name the 3 routes for transport within a plant tissue/organ  ­ Apoplastic Route

­ Symplastic Route

­ Transmembrane Route

24) How does water travel through via the apoplastic route?

Water moves along cell wall only, while never entering any cell membrane 

25) How does water travel through via the symplastic route?

Water goes through plasma membrane upon entering, then moving from cell  to cell through plasmodesmata which connect the plasma membrane 

26) How does water travel via the transmembrane route?

Water moves out of one cell, across cell wall, and into next cell, while never  needing plasmodesmata

27) Which of the three routes goes through every single cell in the root? Transmembrane route

28) Which of the 3 routes has the most flexibility?

Transmembrane route 

29) What is bulk flow?

Movement of fluid driven by pressure

30) What 2 types of relationships are exhibited between plants and fungus? Mutualism and parasitism 

31) Explain how fungus can be mutualistic with plants?

­ Wraps around plant roots

­ Increases plant surface area

­ Allows more water to move into the plant

32) Where does the majority of water go through to get to the endodermal cells? Root hairs 

33)How can things move freely into any cell?

As long as they’re small enough and in water to go in 

34) What does water have to cross?

Endodermal cells 

35) Why can water not move freely there?

Coated in a Casparian Strip

36) Where does water travel after endodermal cells?

Vascular bundles 

37) When water and minerals are discharged, what happens to them? Xylem vessels carry them through bulk flow

38) Where are they carried to?

Upwards into the shoot system

39) In small plants, what is beneficial? 

Pressure

40) What is guttation?

The movement of pressure of water through a small plant 

41) Where does guttation exist and not exist?

Exists in small plants, never in trees

42) Explain guttation 

­ More water enters leaves than transpired leading to excess water ­ This excess water becomes water droplets that are seen on leaves

43) Are these water droplets found on leaves dew?

No, dew has nothing to do with guttation 

44) What is transpiration? 

The loss of water and process of transporting xylem sap

45) What is cohesion­tension hypothesis?

­ Transpiration provides pull of ascent of xylem sap

­ Cohesion of eater molecules transmits pull along xylem length from shoots to roots

­ leaves, not roots, begin transpirational pull

46) What is the mechanism behind all of these factors?

Transpirational­Pull Cohesion­Tension Mechanism

47) Explain the ascent of xylem sap.

­ Water moves into the roots of the tree

­ (Polar Covalent & Hydrogen Bonds exhibited here) 

­ Cohesion – when molecules are clinging together 

­ Adhesion – molecules attracted to anything with a charge (water’s holding  hands) 

­ Water goes up into the xylem 

 Everything clings to xylem cell

­ Creates a “continuous column” of water going upwards 

­ Water Potential 

 Water moves out to mesophylls and goes out stomata (evaporates) ­ Transpiration 

 As water evaporates, water is pulled from xylem to make more  water come into the xylem 

48) How much water is actually used for photosynthesis in a plant? 2%

49) Where does a plant’s energy coming from?

Sun (solar powered) 

50) What does this mean?

Plant uses no energy

51) Why?

Plant isn’t anything of its own, using just what it acquired from the sun 

52) What does plant’s energy from the sun cause?

Evaporation of water out of stomata

53) What is a stomata and what does it mean?

A hole, means “mouth” 

54) What flanks both sides of a stomata?

Guard cells

55) What do guard cells?

Allow stomata to open or close

56) If water is needed for photosynthesis, water is lost, or there is not enough  water, what does the stomata do? 

Closes

57) When the stomata is closed, how are the guard cells in terms of shape? Flaccid 

58) If there’s enough water inside guard cells, what does the stomata do? Opens

59) When the stomata is open, how are the guard cells in terms of shape? Turgid 

60) What is water doing when the stomata is open?

Water follows in 

61) What is water doing when the stomata is closed?

Water goes out (water is being lost) 

62) What is happening with potassium when the stomata is open?

­ Guard cells accumulate K+ from neighboring epidermal cells

­ H+ actively transported out of cell 

63) What is happening with potassium when the stomata is closed? ­ Guard cells are losing K+ cells to neighboring epidermal cells 

64) What activates the pump and opens stomata?

Light 

65) What must be absent for the stomata to be open? 

CO2

66) What time of day is the stomata open?

Daytime

67) What are circadian rhythms?

Cycles with intervals of 24 hours, plants have internal clocks

68) What do circadian rhythms cause the stomata do? 

Close

69) What is abscisic acid and what does it do the stomata?

Produced in roots and leaves, signals guard cells to close stomata

70) What are some other instances in which the stomata may be closed (during  the daytime) 

­ High temperatures

­ Drought 

­ Wind

­ Water deficiency

71) Explain how sucrose is loaded into the phloem

­ Sucrose made in mesophyll cells and travels through a symplastic route to sieve­tube elements 

­ then travels through apoplast

­ accumulates from apoplast by sieve tube elements and companion cells 

72) What is the mechanism responsible for this process?

­ Chemiosmotic Mechanism – actively transports sucrose into companion  cells and sieve tube elements

­ Sucrose then couples with transport of hydrogen ions back into the cell 

73) Explain bulk flow in a sieve­tube 

­ Water from xylem wants to go from high to low concentration  ­ Moves into phloem

­ Puts positive pressure on sugar to drive it down phloem (this is an  example of bulk flow) 

­ Water goes back into the xylem

74) What is happening in the plasma membrane with this process? ­ ATP is used to pump more hydrogen ions to use energy to pump more  sucrose into the phloem

­ Water still in phloem is next to water in xylem

­ That water in phloem then moves back into xylem via proton pump