Pflanzenphysiologie (Kyra) at RWTH Aachen | Flashcards & Summaries

Lernmaterialien für Pflanzenphysiologie (Kyra) an der RWTH Aachen

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TESTE DEIN WISSEN

Erklären sie anhand einer Skizze, wie IAA durch die Zellen transportiert wird

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TESTE DEIN WISSEN

Außerhalb der Zelle herrscht ein sauer pH-Wert, deshalb liegt das IAA (Indolessigsäure, ein häufig vorkommendes
Auxin) dort meist protoniert vor. Da IAA (IAAH) nun ungeladen vorkommt, kann es durch die Zellmembran ins
Cytosol diffundieren. Hier liegt wiederum ein alkalischerer pH von sieben vor und das IAAH wird zu IAA- deprotoniert. Dieses geladene Molekül ist nun nicht mehr in der Lage durch die Membran zu diffundieren, dazu wird ein bestimmter Carrier benötigt, der PIN-Transporter. Dieser kommt in hoher Anzahl an der Unterseite der Zelle vor und durch ihn wird IAA- mit dem Konzentrationsgefälle wieder nach Außen transportiert. Der Auxintransport erfolgt basipetal. Durch die Deprotonierung von IAAH zu IAA- im Cytosol kommt es dort zu einem H+-Überschuss. Um einen neuralen pH- Wert aufrecht zu erhalten wird H+ unter ATP-Verbrauch in den extrazellulären Raum
gepumpt. Dadurch erst wird die Zellwand angesäuert, wodurch es zu ihrer Auflockerung und als Folge zur Zellstreckung kommt.

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Wie verändert sich durch die Elektronentransportkette die Protonenkonzentration und der pH-Wer in Stroma und
Lumen?


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Protonenkonzentration wird in Stroma niedriger und in Lumen höher, da ein Protonengradient aufgebaut wird
Der pH-Wert wird im Stroma höher und im Lumen niedriger, da H+-Ionen ins Stroma gepumpt werden, die den pH-Wert erniedrigen.

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Diffusion

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Diffusion ist der ohne äußere Einwirkung eintretende Ausgleich von Konzentrationsunterschieden als natürlich
ablaufender physikalischer Prozess aufgrund der brownschen Molekularbewegung

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Chemioosmotische Hypothese beschreiben im Bezug darauf, wie sie geholfen hat Zellatmung und Photosynthese zu
vereinheitlichen

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Eine an der Membran aufgebaute Differenz in der Ionenkonzentration und im elektrischen Potential stellt eine
Quelle für freie Energie dar, die von der Zelle genutzt werden kann um ATP zu synthetisieren. Sowohl bei der
Zellatmung also auch bei der Lichtreaktion der Photosynthese wird eine Elektronentransportkette
(Elektronenübertragungspotential) genutzt, um einen chemischen Gradienten (Protonengradienten)
herzustellen.

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CO2 Fixierung C3 und C4 Pflanzen (Strukturformeln) und die beteiligten Enzyme benennen. Neu eingebautes CO2
markieren.

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C3-Pflanze: RUBISCO katalysiert die CO2-Fixierung
C4-Pflanze: PEP-Carboxylase katalysiert CO2-Fixierung

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Was ist Red-Drop-Effekt was der Ehancement-Effekt?

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Red-Drop: Die Quantenausbeute der Photosynthese fällt im dunkelroten Licht bei einer Wellenlänge von über
680nm drastisch ab, da PSII nicht angeregt werden kann  dunkelrotes Licht alleine ist photosynthetisch
ineffizient
Enhancement: bei gleichzeitiger Einstrahlung von rotem und dunkelrotem Licht ist die Photosyntheserate höher als
die Summe der Raten bei getrennter Einstrahlung

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Gleichung der Photosynthese nennen

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6CO2 + 12H2O  C6H12O6 +6O2 +6H2O der Sauerstoff kommt aus dem Wasser

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Wasserpotential

w=s+p+m die einzelnen Terme erklären.

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W= Wasserpotential  bezieht sich auf das chemische Potential von Wasser S= osmotisches Potential
P= hydrostatisches Potential
M= matrikales Potential  bezieht sich auf WW zwischen Wassermolekülen und hydrophilen Makromolekülen der
Zelle, da es Wassermoleküle festhält wirkt es negativ auf das Wasserpotential

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Wie kommt es zu den unterschiedlichen Lichtkompensationspunkten?

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Die Werte für Schattenpflanzen sind niedriger, weil die Respirationsraten von Schattenpflanzen sehr gering
sind, sodass eine schwache Photosyntheseaktivität ausreicht, um die Rate der CO2-Bildung auszugleichen.

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Wie verändert sich das Wasserpotential der Zelle wenn m=0,23 MPa ist?

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Wasserpotential wird kleiner, da
matrikales Potential größer ist und deshalb mehr Wassermoleküle festgehalten werden

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Wie verändert sich das Potential wenn m=0 ist?

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TESTE DEIN WISSEN

Wasserpotential wird größer, da matrikales Potential kleiner ist und deshalb weniger Wassermoleküle
festgehalten werden

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Wo finden O2-Produktion, Elektronentransportkette, CO2-Fixierung statt?

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O2-Produktion: Thylakoidlumen Elektronentransportkette: Thylakoidmembran CO2-Fixierung: Stroma

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Q:

Erklären sie anhand einer Skizze, wie IAA durch die Zellen transportiert wird

A:

Außerhalb der Zelle herrscht ein sauer pH-Wert, deshalb liegt das IAA (Indolessigsäure, ein häufig vorkommendes
Auxin) dort meist protoniert vor. Da IAA (IAAH) nun ungeladen vorkommt, kann es durch die Zellmembran ins
Cytosol diffundieren. Hier liegt wiederum ein alkalischerer pH von sieben vor und das IAAH wird zu IAA- deprotoniert. Dieses geladene Molekül ist nun nicht mehr in der Lage durch die Membran zu diffundieren, dazu wird ein bestimmter Carrier benötigt, der PIN-Transporter. Dieser kommt in hoher Anzahl an der Unterseite der Zelle vor und durch ihn wird IAA- mit dem Konzentrationsgefälle wieder nach Außen transportiert. Der Auxintransport erfolgt basipetal. Durch die Deprotonierung von IAAH zu IAA- im Cytosol kommt es dort zu einem H+-Überschuss. Um einen neuralen pH- Wert aufrecht zu erhalten wird H+ unter ATP-Verbrauch in den extrazellulären Raum
gepumpt. Dadurch erst wird die Zellwand angesäuert, wodurch es zu ihrer Auflockerung und als Folge zur Zellstreckung kommt.

Q:

Wie verändert sich durch die Elektronentransportkette die Protonenkonzentration und der pH-Wer in Stroma und
Lumen?


A:

Protonenkonzentration wird in Stroma niedriger und in Lumen höher, da ein Protonengradient aufgebaut wird
Der pH-Wert wird im Stroma höher und im Lumen niedriger, da H+-Ionen ins Stroma gepumpt werden, die den pH-Wert erniedrigen.

Q:

Diffusion

A:

Diffusion ist der ohne äußere Einwirkung eintretende Ausgleich von Konzentrationsunterschieden als natürlich
ablaufender physikalischer Prozess aufgrund der brownschen Molekularbewegung

Q:

Chemioosmotische Hypothese beschreiben im Bezug darauf, wie sie geholfen hat Zellatmung und Photosynthese zu
vereinheitlichen

A:

Eine an der Membran aufgebaute Differenz in der Ionenkonzentration und im elektrischen Potential stellt eine
Quelle für freie Energie dar, die von der Zelle genutzt werden kann um ATP zu synthetisieren. Sowohl bei der
Zellatmung also auch bei der Lichtreaktion der Photosynthese wird eine Elektronentransportkette
(Elektronenübertragungspotential) genutzt, um einen chemischen Gradienten (Protonengradienten)
herzustellen.

Q:

CO2 Fixierung C3 und C4 Pflanzen (Strukturformeln) und die beteiligten Enzyme benennen. Neu eingebautes CO2
markieren.

A:

C3-Pflanze: RUBISCO katalysiert die CO2-Fixierung
C4-Pflanze: PEP-Carboxylase katalysiert CO2-Fixierung

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Q:

Was ist Red-Drop-Effekt was der Ehancement-Effekt?

A:

Red-Drop: Die Quantenausbeute der Photosynthese fällt im dunkelroten Licht bei einer Wellenlänge von über
680nm drastisch ab, da PSII nicht angeregt werden kann  dunkelrotes Licht alleine ist photosynthetisch
ineffizient
Enhancement: bei gleichzeitiger Einstrahlung von rotem und dunkelrotem Licht ist die Photosyntheserate höher als
die Summe der Raten bei getrennter Einstrahlung

Q:

Gleichung der Photosynthese nennen

A:

6CO2 + 12H2O  C6H12O6 +6O2 +6H2O der Sauerstoff kommt aus dem Wasser

Q:

Wasserpotential

w=s+p+m die einzelnen Terme erklären.

A:

W= Wasserpotential  bezieht sich auf das chemische Potential von Wasser S= osmotisches Potential
P= hydrostatisches Potential
M= matrikales Potential  bezieht sich auf WW zwischen Wassermolekülen und hydrophilen Makromolekülen der
Zelle, da es Wassermoleküle festhält wirkt es negativ auf das Wasserpotential

Q:

Wie kommt es zu den unterschiedlichen Lichtkompensationspunkten?

A:

Die Werte für Schattenpflanzen sind niedriger, weil die Respirationsraten von Schattenpflanzen sehr gering
sind, sodass eine schwache Photosyntheseaktivität ausreicht, um die Rate der CO2-Bildung auszugleichen.

Q:

Wie verändert sich das Wasserpotential der Zelle wenn m=0,23 MPa ist?

A:

Wasserpotential wird kleiner, da
matrikales Potential größer ist und deshalb mehr Wassermoleküle festgehalten werden

Q:

Wie verändert sich das Potential wenn m=0 ist?

A:

Wasserpotential wird größer, da matrikales Potential kleiner ist und deshalb weniger Wassermoleküle
festgehalten werden

Q:

Wo finden O2-Produktion, Elektronentransportkette, CO2-Fixierung statt?

A:

O2-Produktion: Thylakoidlumen Elektronentransportkette: Thylakoidmembran CO2-Fixierung: Stroma

Pflanzenphysiologie (Kyra)

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