Pflanzephysiologie at Leibniz Universität Hannover | Flashcards & Summaries

Lernmaterialien für Pflanzephysiologie an der Leibniz Universität Hannover

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TESTE DEIN WISSEN

4. Welche Biomoleküle haben einen polymeren Aufbau (1 Punkt)


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 Polymere z.B. Kohlenhydrate (Polysaccharide), RNA, DNA, Proteine


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1. Welche Vorteile hat Arabidopsis thaliana als Modellsystem für die Grundlagenforschung

an Pflanzen? (3 Punkte)


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TESTE DEIN WISSEN

Klein, kurze Generationszeit (7 Wochen), gut als Zellkultur haltbar, leicht transformierbar, nur 5 Chromosomen (haploid), kleines Genom (125 Mio Basenpaare),  erstes komplett sequenziertes Genom,


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55. Welche Stoffwechselwege finden in den Mitochondrien statt? (2 Punkte)

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Citratcyclus

Atmungskette

oxidative Phosphorylierung (ATP-Synthase)

Proteinbiosynthese, Proteinabbau

Aminosäuresynthese und Abbau

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49. Wie und wo werden Fettsäuren in Pflanzenzellen gebildet? (5 Punkte)

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In Chloroplasten und Mitochondrien

Aus Acetyl-CoA.

Carboxylierung von Acetyl-CoA durch Acetyl-CoA-Carboxylase zu Malonyl-CoA

Austausch CoA durch ACP zu Malonyl-ACP

Kondensation von 1 Acetyl-CoA und 1 Malonyl-ACP zu Acetoacetyl-ACP unter CO2 Abspaltung

Acetoacetyl-ACP in 3 Schritten zu Buturyl-ACP unter NADPH Verbrauch aus Lichtreaktion

Reaktion mit Malonyl-ACP, dadurch Verlängerung der Fettsäureketten anschließend 3 Reaktionsschritte unter NADH Verbrauch

Endprodukt = Fettsäure ACP



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21. Worin unterscheiden sich „zyklische“ und „nicht zyklische“  Photophosphorylierung? (2Punkte)

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nicht zyklisch = Elektronentransport von PS2 über b6f Komplex auf Photosystem 1

                           es entsteht NADPH+H+ und ATP


zyklisch = Elektronentransport von PS1 über b6f Komplex (Membran +                                

                  ATP-Synthase) auf PS1 (Photosystem 1)

                  es entsteht nur ATP

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8. Was wissen Sie über den Citrat-Zyklus? (5 Punkte)

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Besteht aus 2 Phasen (Vorbereitungsphase und Zyklus (8 Reaktionen

Wird durch ATP gehemmt)

genutzt um Zucker und C-Skelette der Aminosäuren abzubauen

Dient Bildung von NADH +H+ und Bereitstellung von Vorstufen für Aminosäuren

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18. Welchen Aufbau haben Chlorophylle? (in Worten) (2 Punkte)

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1 Porphyrinring mit Zentralem Magnesiumatom als Kopfgruppe (zuständig für Lichtabsorption

1 langkettiger Alkohol (Phytol) der hydrophob ist, verankert Chlorophyll in der Membran


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11. Welche Proteinkomplexe und Proteine sind an der mitochondrialen Atmungskette beteiligt? (4 Punkte)

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Complex 1 - 4,  2 moblie Elektronentransporter (Cytochrom C )

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2. Welchen Volumenanteil nehmen folgende Kompartimente in ausdifferenzierten

Blattzellen ein? (grobe Schätzung in %): (3 Punkte)


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Vakuole: 79%

Cytoplasma: (Cytosol 3%, Mitochondrien 0,5%, Zellkern 0,3%)

Gesamtheit der Chloroplasten: 16%


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12. Welche pflanzenspezifischen Besonderheiten bezüglich der Atmungskette sind Ihnen bekannt? (3 Punkte)

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Pflanzliche Mitochondrien enthalten eine Alternative Oxidase. - Pflanzliche Mitochondrien enthalten alternative NAD(P)H Dehydrogenasen. - Mithilfe der alternativen Enzyme kann der Redox-Zustand der Pflanzenzellen stabilisiert werden. Sie werden teilweise durch Licht reguliert (aktiviert). - Mithilfe der alternativen Enzyme können einige Pflanzen Wärme erzeugen. - Der Komplex I enthält in Pflanzen eine Carboanhydrase, von der angenommen wird, dass sie für den Transfer von mitochondrialem CO2 in die Chloroplasten mitverantwortlich ist.

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10. Was wissen Sie über die Funktionsweise der Atmungskette? (5 Punkte)

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NADH + H+ und FADH werden oxidiert zu NAD+ und FAD

Elektronen werden über Kette von Redoxreaktionen (24) über chemische Gruppen mit zunehmender Elektronegativität auf Sauerstoff übertragen, es entsteht Wasser

Freie Energie wird genutzt um Protonengradienten über Mitochondrienmembran aufzubauen


Protonentransport : z.B der Q-Zyklus am Komplex 3 (zyklischer E- Transport zwischen Ubiquinon und Ubiquinol)

Asymetrische aufnahme und Abganbe von Protonen an beiden seiten der inneren 

Mitochondrienmembran

Verschiebung von Protonen von der Mitochondrialen Matrix  in Intermembranraum

pro NADH-H+ werden 10 Protonen gewonnen

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14. Auf welchem Mechanismus basiert die ATP-Synthese durch den ATP-SynthaseKomplex? (3 Punkte)


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Die oxidative Phosphorylierung findet im Komplex 5 statt. Protenenrückfluss aus Intermembranraum in Matrix setzt ein Rondell in Bewegung (im F0-Teil) über eine Achse wird diese Bewegung auf die 3Taschen im F1-Teil übertragen und drückt Adeninnukleotide zusammen und dadurch bildet sich die kovalente Bindung aus.

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Q:

4. Welche Biomoleküle haben einen polymeren Aufbau (1 Punkt)


A:

 Polymere z.B. Kohlenhydrate (Polysaccharide), RNA, DNA, Proteine


Q:

1. Welche Vorteile hat Arabidopsis thaliana als Modellsystem für die Grundlagenforschung

an Pflanzen? (3 Punkte)


A:

Klein, kurze Generationszeit (7 Wochen), gut als Zellkultur haltbar, leicht transformierbar, nur 5 Chromosomen (haploid), kleines Genom (125 Mio Basenpaare),  erstes komplett sequenziertes Genom,


Q:

55. Welche Stoffwechselwege finden in den Mitochondrien statt? (2 Punkte)

A:

Citratcyclus

Atmungskette

oxidative Phosphorylierung (ATP-Synthase)

Proteinbiosynthese, Proteinabbau

Aminosäuresynthese und Abbau

Q:

49. Wie und wo werden Fettsäuren in Pflanzenzellen gebildet? (5 Punkte)

A:

In Chloroplasten und Mitochondrien

Aus Acetyl-CoA.

Carboxylierung von Acetyl-CoA durch Acetyl-CoA-Carboxylase zu Malonyl-CoA

Austausch CoA durch ACP zu Malonyl-ACP

Kondensation von 1 Acetyl-CoA und 1 Malonyl-ACP zu Acetoacetyl-ACP unter CO2 Abspaltung

Acetoacetyl-ACP in 3 Schritten zu Buturyl-ACP unter NADPH Verbrauch aus Lichtreaktion

Reaktion mit Malonyl-ACP, dadurch Verlängerung der Fettsäureketten anschließend 3 Reaktionsschritte unter NADH Verbrauch

Endprodukt = Fettsäure ACP



Q:

21. Worin unterscheiden sich „zyklische“ und „nicht zyklische“  Photophosphorylierung? (2Punkte)

A:

nicht zyklisch = Elektronentransport von PS2 über b6f Komplex auf Photosystem 1

                           es entsteht NADPH+H+ und ATP


zyklisch = Elektronentransport von PS1 über b6f Komplex (Membran +                                

                  ATP-Synthase) auf PS1 (Photosystem 1)

                  es entsteht nur ATP

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Q:

8. Was wissen Sie über den Citrat-Zyklus? (5 Punkte)

A:

Besteht aus 2 Phasen (Vorbereitungsphase und Zyklus (8 Reaktionen

Wird durch ATP gehemmt)

genutzt um Zucker und C-Skelette der Aminosäuren abzubauen

Dient Bildung von NADH +H+ und Bereitstellung von Vorstufen für Aminosäuren

Q:

18. Welchen Aufbau haben Chlorophylle? (in Worten) (2 Punkte)

A:

1 Porphyrinring mit Zentralem Magnesiumatom als Kopfgruppe (zuständig für Lichtabsorption

1 langkettiger Alkohol (Phytol) der hydrophob ist, verankert Chlorophyll in der Membran


Q:

11. Welche Proteinkomplexe und Proteine sind an der mitochondrialen Atmungskette beteiligt? (4 Punkte)

A:

Complex 1 - 4,  2 moblie Elektronentransporter (Cytochrom C )

Q:

2. Welchen Volumenanteil nehmen folgende Kompartimente in ausdifferenzierten

Blattzellen ein? (grobe Schätzung in %): (3 Punkte)


A:

Vakuole: 79%

Cytoplasma: (Cytosol 3%, Mitochondrien 0,5%, Zellkern 0,3%)

Gesamtheit der Chloroplasten: 16%


Q:

12. Welche pflanzenspezifischen Besonderheiten bezüglich der Atmungskette sind Ihnen bekannt? (3 Punkte)

A:

Pflanzliche Mitochondrien enthalten eine Alternative Oxidase. - Pflanzliche Mitochondrien enthalten alternative NAD(P)H Dehydrogenasen. - Mithilfe der alternativen Enzyme kann der Redox-Zustand der Pflanzenzellen stabilisiert werden. Sie werden teilweise durch Licht reguliert (aktiviert). - Mithilfe der alternativen Enzyme können einige Pflanzen Wärme erzeugen. - Der Komplex I enthält in Pflanzen eine Carboanhydrase, von der angenommen wird, dass sie für den Transfer von mitochondrialem CO2 in die Chloroplasten mitverantwortlich ist.

Q:

10. Was wissen Sie über die Funktionsweise der Atmungskette? (5 Punkte)

A:


NADH + H+ und FADH werden oxidiert zu NAD+ und FAD

Elektronen werden über Kette von Redoxreaktionen (24) über chemische Gruppen mit zunehmender Elektronegativität auf Sauerstoff übertragen, es entsteht Wasser

Freie Energie wird genutzt um Protonengradienten über Mitochondrienmembran aufzubauen


Protonentransport : z.B der Q-Zyklus am Komplex 3 (zyklischer E- Transport zwischen Ubiquinon und Ubiquinol)

Asymetrische aufnahme und Abganbe von Protonen an beiden seiten der inneren 

Mitochondrienmembran

Verschiebung von Protonen von der Mitochondrialen Matrix  in Intermembranraum

pro NADH-H+ werden 10 Protonen gewonnen

Q:

14. Auf welchem Mechanismus basiert die ATP-Synthese durch den ATP-SynthaseKomplex? (3 Punkte)


A:

Die oxidative Phosphorylierung findet im Komplex 5 statt. Protenenrückfluss aus Intermembranraum in Matrix setzt ein Rondell in Bewegung (im F0-Teil) über eine Achse wird diese Bewegung auf die 3Taschen im F1-Teil übertragen und drückt Adeninnukleotide zusammen und dadurch bildet sich die kovalente Bindung aus.

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