pflanzenphys at Universität Bayreuth

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Nennen sie 3 grundlegende entwicklungsbiologische Unterschiede zwischen Pflanzen und Tieren!
Erläutern Sie diese Unterschiede jeweils kurz im Bezug auf die Lebensweise von Pflanzen!

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Nennen Sie drei verschiedene Umweltfaktoren, die Auslösung der Keimung bewirken können! Stellen Sie diese jeweils in einen ökologischen Zusammenhang!

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Was bedeutet Phototropismus?

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Was bedeutet photomorphogenese?

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Was bezeichnet man als Dormanz?

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Was bezeichnet man als Stratifikation?

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Nennen sie jeweils ein Beispiel für Prozesse in Pflanzen, die durch Rotlicht, durch Blaulicht, oder durch beides reguliert werden!

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Welche funktionellen Domänen des Rotlicht Rezeptors kennen sie?

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Durch welche Art von Experiment wird klassisch die Beteiligung der typischen Rotlicht Rezeptoren an einem Entwicklungs Phänomen gezeigt?

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Beschreiben Sie schematisch den Aufbau von phytochrom! Welche Funktionen haben die verschiedenen Domänen des proteines?

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Was versteht man unter skotomorphogenese?

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Was versteht man unter etiolierung?

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pflanzenphys

Nennen sie 3 grundlegende entwicklungsbiologische Unterschiede zwischen Pflanzen und Tieren!
Erläutern Sie diese Unterschiede jeweils kurz im Bezug auf die Lebensweise von Pflanzen!
Unbegrenztes Wachstum: 
Pflanzen hören nicht auf zu wachsen. Wachstum ist der Ersatz für die Bewegung in neue Habitate bei Tieren, während die Pflanze sessil ist. Beispielsweise müssen Wurzeln immer weiter wachsen, da sonst die Nährstoffe schnell aufgebraucht wären. Bei Tieren hingegen ist die Entwicklung und das Wachstum an einem bestimmten Punkt abgeschlossen. 
Plastizität:
die pflanzliche Entwicklung ist stark durch Umwelt Signale beeinflusst, z.b. photomorphogenese .  Das Tier kann Änderungen der Umwelt aus dem Weg gehen, die Pflanze ist aber sessil und muss sich anpassen. Plastizität ist aber nicht absolut, einige Prozesse wie samenreifung und blütenmorphologie sind genetisch determiniert.
Totipotenz pflanzlicher Zellen
 die Fähigkeit zur Dedifferenzierung 
-> ermöglicht Regeneration, wichtige Voraussetzung für die Transformation vieler Pflanzen, Beispiel: reproduktive Entwicklung aus vegetativen Zellen ( Meristeme werden umprogrammiert)
aktive Stammzellen bleiben erhalten
neue Organe können während der gesamten Entwicklung gebildet werden und alte können ersetzt werden

pflanzenphys

Nennen Sie drei verschiedene Umweltfaktoren, die Auslösung der Keimung bewirken können! Stellen Sie diese jeweils in einen ökologischen Zusammenhang!

Licht 
Information über Konkurrenz (Samen oder Pflanze erkennt, ob er sich im Schatten einer anderen Pflanze befindet oder nicht) und bodentiefe
-Phototropismus: wachsen in Richtung Licht
-photomorphogenese: ergrünen in Reaktion auf Licht

Temperaturwechsel:
 unterschied des Temperatur Tag Nacht gibt Auskunft über Standort (Wald oder Feld) und bodentiefe 
-Stratifikation ist die Förderung des keimens durch Kälte

Rauch
Samen vieler Pflanzen in trockenen Gebieten Keimen erst nach einem Feuer. Durch das Feuer wird die Konkurrenz weniger.  Feuer Lacton, dass in Cellulose Rauch enthalten ist wirkt auf viele samen keimungsauslösend 

Regenereignis
Beispiel Desert Bloom: es regnet nur sehr selten und kurz, aber durch das Regen Ereignis wird simultan das Keimen von sehr vielen Pflanzen ausgelöst

Nitrat
Nährstoffverfügbarkeit, Anzeigen von vegetations Lücken 

jahreszeitliche Temperaturveränderung
 erkennen der richtigen Saison, um von Dormanz zur Keimung überzuleiten

pflanzenphys

Was bedeutet Phototropismus?
Wachsen in Richtung Licht

pflanzenphys

Was bedeutet photomorphogenese?
Ergrünen in Reaktion auf Licht

pflanzenphys

Was bezeichnet man als Dormanz?
Entwicklungsverzögerungen bei Lebewesen, diese sind teilweise durch Außenfaktoren bedingt können jedoch auch genetisch und hormonell gesteuert sein. DormanzPhasen gewährleisten vor allem ein Überleben der Tiere und Pflanzen bei ungünstigen Umweltbedingungen
Beispiel: samenruhe, Knospen Ruhe

pflanzenphys

Was bezeichnet man als Stratifikation?
Förderung des keimens durch Kälte

pflanzenphys

Nennen sie jeweils ein Beispiel für Prozesse in Pflanzen, die durch Rotlicht, durch Blaulicht, oder durch beides reguliert werden!

Rotlicht 
Keimung, Schattenvermeidungs Reaktion
Blaulicht 
Phototropismus 
chloroplastenbewegung 
Stomataöffnung
beides
De-Etiolierung von Keimlingen,
Circadianer Rythmus 
Blühzeitpunkt

pflanzenphys

Welche funktionellen Domänen des Rotlicht Rezeptors kennen sie?
Chromophor
KinaseDomäne und Nuclear Localization Signals (NLS)

pflanzenphys

Durch welche Art von Experiment wird klassisch die Beteiligung der typischen Rotlicht Rezeptoren an einem Entwicklungs Phänomen gezeigt?
Rotlicht (650-680nm) aktiviert die Keimung von salatsamen, dunkelrotes Licht (710-740nm) revertiert diese Aktivierung. Dieser Vorgang kann öfter wiederholt werden, das zuletzt wahrgenommene Licht entscheidet.

pflanzenphys

Beschreiben Sie schematisch den Aufbau von phytochrom! Welche Funktionen haben die verschiedenen Domänen des proteines?
Ein phytochromsystem hat zwei Formen:
Pr (red) und Pfr (far red)
 beide Formen sind  photoreversibel. Phytochrom liegt aber nie vollständig in Pr oder Pfr Form vor


Generell tragen Lichtsensor Domänen Chromophore
Effektor Domänen sorgen für die Umsetzung des Signals

Die Domäne und ihre Funktion:
Chromophor wird durch Belichtung isomerisiert, was zu einer Konformationsänderung führt
Die kinase Domäne führt zur autophosphorylierung von phytochrom und dann zur Phosphorylierung anderer Proteine
Die NLS sind nachbelichtung exponiert das führt dazu, dass das phytochrom sich in den Kern bewegt, wo es Transkription von Genen reguliert

Chromophor wird in Plastiden synthetisiert und verbindet sich im Zytosol mit dem apoprotein



pflanzenphys

Was versteht man unter skotomorphogenese?
Das Entwicklungsprogramm von Pflanzen, das im Dunkeln abläuft und zu den typischen Merkmalen der Etiolierung führt

Verlängerung des Hypocotyl, Erhaltung des apikalen Hakens, im Dunkeln kein ergrünen 

pflanzenphys

Was versteht man unter etiolierung?
Charakteristische Merkmale von im Dunkeln gekeimten bzw angezogenen Pflanzen

Das Fehlen von Fotosynthese Pigmenten und morphologische Besonderheiten

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