B_PP_EC at Universität Hamburg

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Durch welche 2 Prozesse wird der Calvin-Zyklus durch Licht stimuliert?

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Was verbirgt sich hinter dem Begriff Phyllotaxis?

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Was geschieht mit dem aus dem Calvin-Zyklus ausgeschleusten G3P?

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Warum werden nur 5% des auf die Erde treffenden Sonnenlichts in chemische Energie in Form von Kohlenhydraten (Pflanzliches Wachstum) umgewandelt/gespeichert?

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Was ist eine Knospe?

Welche zwei Typen gibt es?

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Was verbirgt sich hinter 

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Wodurch kann Licht (elektromagn. Strahlung) in Pflanzen absorbiert werden?


Welche drei Reaktionen können erfolgen, wenn ein Photon auf ein Molekül trifft?

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Was passiert schlussendlich durch die Reduktion der verschiedenen Elektronencarrier (durch die Abgabe eines Elektrons durch Chl.a* im Reaktionszentrum des Photosystems II) ?



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Worin besteht der Zusammenhang zwischen der Lichtreaktionen und der lichtunabhängigen Reaktionen.

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Welche Voraussetzung muss erfüllt sein, damit eine Pflanze wachsen kann?

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B_PP_EC

Durch welche 2 Prozesse wird der Calvin-Zyklus durch Licht stimuliert?

  • Aktivierung von Enzymen (Rubisco) des Calvin-Zyklus,  durch Veränderungen des pH-Werts (Anstieg Protonen, pH-Wert 7 -> 8 (saurer))
  • Reduktion von Disulfidbrücken in 4 Enzymen des Calvin-Zyklus -> Veränderung Raumstruktur 
    • Aktivierung 
    • Erhöhung der Geschwindigkeit

B_PP_EC

Was verbirgt sich hinter dem Begriff Phyllotaxis?

Stellung der Blätter an der Sprossachse (typisch für jeweilige Pflanzenart)

B_PP_EC

Unterscheide Absorptionsspektrum und Wirkungsspektrum voneinander.

Absorptionsspektrum = Messung der Lichtabsorption verschiedener Wellenlängen


Wirkungsspektrum = Messung ( + Darstellung) der Photosyntheserate verschiedener Wellenlängen (anhand des O2-Volumens)

B_PP_EC

Was geschieht mit dem aus dem Calvin-Zyklus ausgeschleusten G3P?

  • Transport ins Cytosol -> Umwandlung in Hexosen (Glucose/Hexose) 
    • Einspeisung in Glykolyse / Zellatmung -> Antrieb der photosynthetisch aktiven Zelle
    • Umwandlung in Disaccharid Saccharose (Gluconeogenese) -> Transport aus dem Blatt in andere P.organe -> Spaltung in Glucose/Fructose -> Energiequellen / Bausteine
  • Verwendung für Glucosesynthese im Chloroplasten -> Anreicherung im Tagesverlauf -> Verknüpfung zu Stärke 
    • Nutzung in der Nacht für Versorgung der Pflanze, wenn keine Photosynthese stattfindet
    • Stärke als Bestandteil nicht-photosynthetischer P.teile -> Glucosequelle für Wachstum

B_PP_EC

Warum werden nur 5% des auf die Erde treffenden Sonnenlichts in chemische Energie in Form von Kohlenhydraten (Pflanzliches Wachstum) umgewandelt/gespeichert?

  • 50% der Wellenlängen werden von Photosynthesepigmenten nicht absorbiert
  • 30% keine Absorption durch pflanzliche Anatomie z.B. nicht optimale Ausrichtung der Blätter o.ä.
  • 10% Ineffizienz Lichtreaktionen 
  • 5% Ineffizienz CO2-Fixierung

B_PP_EC

Was ist eine Knospe?

Welche zwei Typen gibt es?

Knospe = nichtentwickelter Spross, der sich zu einem weiteren Blatt, einem Phytomer, einer Blüte oder einem Blütentrieb weiterentwickeln kann


  • Achselknospe= Seitenknospe in Blattachsel
    • aktiv -> Entwicklung neuer Zweig (Erweiterung Sprosssystem) 
  • Apikalknospe = Endknospe -> am Sprossscheitel
    • Vegetationspunkt (Apikalmeristem) mit den ihn einhüllenden jungen Blattanlagen

B_PP_EC

Was verbirgt sich hinter 

Assimilation 

Dissimilation?

Assimilation = Fixierung von anorganischen Kohlenstoffatomen in organischen Kohlenstoffverbindungen

 

Dissimilation = Abbau org. Materials zu anorganischen Stoffen 

B_PP_EC

Wodurch kann Licht (elektromagn. Strahlung) in Pflanzen absorbiert werden?


Welche drei Reaktionen können erfolgen, wenn ein Photon auf ein Molekül trifft?

durch Rezeptormoleküle (im sichtbaren Spektrum -> Pigmente), welche Photonen (des Lichts einer best. Wellenlänge) absorbieren und deren Energie so für biologische Prozesse nutzbar machen


  1. abprallen -> Streuung / Reflektion (beeinflusst Farberscheinung für uns)
  2. hindurchtreten --> Transmission (Durchgang)
  3. verbleiben -> Absorption

B_PP_EC

Was passiert schlussendlich durch die Reduktion der verschiedenen Elektronencarrier (durch die Abgabe eines Elektrons durch Chl.a* im Reaktionszentrum des Photosystems II) ?



(Weitergabe über E.carrier aus energetischer Sicht "bergab")

--> Synthese ATP = Photophosphorylierung (über einen Protonengradienten) + NADPH (durch Reduktion des finalen E.akzeptors NADP+)

B_PP_EC

Worin besteht der Zusammenhang zwischen der Lichtreaktionen und der lichtunabhängigen Reaktionen.

Endprodukte aus den Lichtreaktionen werden für die lichtunabhängigen Reaktionen benötigt.


Enzyme der lichtunabhängigen Reaktionen sind im Stroma der Chloroplasten lokalisiert, unter Nutzung der Energie aus ATP und NADPH (aus den Lichtreaktionen) können sie CO2 zu Kohlenhydraten reduzieren (CO2-Fixierung)

B_PP_EC

Welche Voraussetzung muss erfüllt sein, damit eine Pflanze wachsen kann?

Energiespeicherung muss Energiefreisetzung übertreffen -> CO2-Fixierung durch Photosynthese muss größer sein als CO2-Freisetzung durch Zellatmung

B_PP_EC

Welche vier Prozesse steuern die Entwicklung aller vielzelligen Organismen?

  • Determination (Vorbestimmung des Zellschicksals)
  • Differenzierung (Zellspezialisierung)
  • Morphogenese (Organisation von Zellen zu Geweben und Organen)
  • Wachstum (Zunahme der Körpergröße)

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