Pflanzenphysiologie 3 an der Universität Hamburg

CitySTADT: Hamburg

CountryLAND: Deutschland

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Photorezeptoren

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Lichtstabilität

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Beleuchtungsdauer

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Phy A

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Phy B

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Gibberelin

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C3-Photosynthese

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Nitritassimilation

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Photorespiration

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Ribulose-Bisphosphat-Carboxylase/Oxigenase
-> RubisCO

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Symbiose in Form eines Knöllchens

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Molekularer Wirkmechanisma von Cytokinin

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Pflanzenphysiologie 3

Photorezeptoren

Sind zuständig für die Lichtabhängige irreversible Entwicklung (Photodifferenzierung) und dur reversiblen Prozesse (Photomodulation)

Pflanzenphysiologie 3

Lichtstabilität

• Klasse-1-Phytochrome: sind lichtinstabil, werden nach Lichtbestrahlung abgebaut und müssen bei synthetisiert werden, die Neusynthese wird außerdem um Licht durch Repression der Transkription gehemmt

• Klasse-2-Phytochrome: lichtstabil

Pflanzenphysiologie 3

Beleuchtungsdauer

• VLRF (irreversibel) und LRF (irreversibel) sind die Antworten proportional zur Bestrahlungsintensität, Zeit und Photoflueszens, da sie schon auf sehr geringe Intensitäten ansprechen

• HIR (irreversibel) ist nur zur Lichtintensität proportional, da sie eine hohe Intensität für das Auslösen der Antwort benötigt

Pflanzenphysiologie 3

Phy A

– VLRF-Antwort die irreversibel ist, in Form von Förderung der Samenkeimung und des Coleoptilenwachstums, sowie die Hemmung des Mesokotylwachstums

– HIR-Antwort für die Induktion der Anthorganbildung Dikotyler Keimlinge

Pflanzenphysiologie 3

Phy B

– CRF-Antwort, reversibel, Förderung der Samenkeimung und der Schattenvermeidungsreaktion

– HIR-Antwort für die Hemmung der Hypokotylstreckung

Pflanzenphysiologie 3

Gibberelin

Wird vom Embryo abgegeben, diffundiert ins Aleuron, das das Protoderm umgibt, und initiiert dort die Bildung von Amykasen, wodurch die Stärke des Protoderms für den Embryo verfügbar wird

Pflanzenphysiologie 3

C3-Photosynthese

– Keine Trennung von C-Fixierung und Calvin-Zyklus

– Effektiv in gemäßigten Klima

– In heißem Klima vertrocknet die Pflanze, da sie ihre Schließzellen immer geöffnet haben muss

Pflanzenphysiologie 3

Nitritassimilation

1. Aufnahme des Nitrats aus dem Boden
2. Verteilung des Nitrats in derPflanze
3. Aufnahme in das Cytoplasla von Zellen, das vorübergehend in der Vakuole gespeichert werden kann
4. Reduktion des Nitrats zu Nitrit durch Nitratreduktase
5. Transport des Nitrits in den Plastiden
6. Reduktion des Nitrits zu Ammonium durch Nitritreduktase
7. Einbau in Aminosäuren

Pflanzenphysiologie 3

Photorespiration

1. Im Chloroplasten wird
2-Phosphatglycolsäure unter Abspaltung von Phosphat durch das Endzym Glycolatphosphat-Phosphatase zu Glycolsäure
2. Im Peroxisom wird Glycolsäure und O2 durch Glycolat-Oxidase zu Glyoxysäure und H2O2
3. Im Mytochondrium wird Glyoxysäure und Serin/Glutamat zu Glycin und
a-Ketoglutarat/Hydroxypyruvat
4. Im Mytochondrium wird dann zwei Glycin unter NADH-Verbrauch zu Serin, CO2 und Ammoniak
5. Im Peroxisom wird Serin und Glyoxylat zu Glycin und Hydroxypyruvat
6. Das Hydroxypyruvat wird im Peroxisom zu D-Glyxalsäure
7. Im Chloroplasten wird die D-Glyxalsäure zu 3-Phosphoglyxalsäure umgewandelt

-> Photorespiration senkt die Effiziens der Photosynthese

Pflanzenphysiologie 3

Ribulose-Bisphosphat-Carboxylase/Oxigenase
-> RubisCO

• Proteinkomplex, dessen acht große Proteinketten plasmakodiert und dessen acht kleine Proteinketten kernkodiert sind
– ist relativ ineffizient, setzt nur
3 Moleküle CO2/Sekunde um
-> deswegen liegt es in rel. großen Mengen in der Pflanze vor

– bei hohen Temperaturennimmt die Löslichkeit ab, wobei die O2-Konzentration im Verhältnis zur
CO2-Konzentration zu nimmt
-> bei ungünstiger Konzentration der Substrate läuft hauptsächlich die Oxygenesereaktion ab

Pflanzenphysiologie 3

Symbiose in Form eines Knöllchens

 • Unterscheidung in:
Undeterminiertes: zylindrisch mit Meristem
Determiniertes: sphärische ohne Meristem

1. Pflanze scheidet Inducer aus
2. Bakterien scheiden Nod-Faktoren aus, die die genetische Steuerung der Pflanze modellieren
3. Pflanze bildet Infektionsschlauch, durch Umwandlung eines Wurzelhaares
4. Bakterien wandern ein und teilen sich im Infektionsschlauch
5. Pflanze bildet das Knöllchen
6. Pflanze und Bakterien tragen zur Matrix des Infektionsschlauches bei, die die Bakterien umgibt
7. Bakterien wandeln sich zu Bakteroiden um und beginnen mit der Stickstoffixierung

Pflanzenphysiologie 3

Molekularer Wirkmechanisma von Cytokinin

1. Cytokinin bindet an den Rezeptor
2. Durch die Bindung wird eine
His-Kinase aktiviert, wodurch eine
His-Phosphotransferase phosphoriliert wird
3. Phosphotransferase überträgt phosphorilierung auf die Respons Regulatoren Typ A und B
4. Phosphorilierter Typ B bindet an DNA und reguliert die Expression von Genen und gibt Signale ab
5. Phosphorilierter Typ A gibt nur ein Signal ab

Gradient

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