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Fragenkatalog Pflanzenphysiologie und Biochemie
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Fragenkatalog aus VorlesungenVL1:
1) Welche pflanzlichen Stoffwechselleistungen sind für unser Leben essentiell?
Photosyntheseleistung – CO2 gebunden (aufgenommen), wird in Zucker umgewandelt =
Ernährung –Zucker, Fette, Proteine (Assimilate) sind die Grundlagen für unsere Ernährung
Viele sekundäre Pflanzenstoffe haben viele Anwendungen in der Medizin
Vitamine – Abhängigkeit von Vitamin C – Coevolution. Großteil die notwendigen Vitamine
werden von Pflanzen aufgenommen
O2 als Nebenprodukt, notwendig für Atmung
2) Nennen Sie einige grundlegende biologische Befunde, die durch Forschung an
Pflanzen erstmalig erzielt wurden.
-Gewebe aus Pflanzenzellen strukturiert
-Viren wurden erstmal von Pflanzen isoliert, Mosaik- Viren, RNA- Viren.
-Mendel’schen Regel, die für viele organismen gelten
3) Was versteht man unter „Grüner Revolution“?
= der Ertrag könnte sich wesentlich gesteigert werden (η απόδοση θα μπορούσε να αυξηθεί
σημαντικά). Neue Züchtungsmethode (CRISPR) (Νέα μέθοδος αναπαραγωγής), neue
Pestizide, Züchtung von Hochleistungssorten (Αναπαραγωγή ποικιλιών υψηλής απόδοσης),
Dünger, Argarkulturtechnicken Steigerung der Argarproduktion (γεωργική παραγωγή)
4) Warum ist eine effizientere Düngerverwertung (Χρήση λιπασμάτων) ein wichtiges
Ziel in der Landwirtschaft?
NKP (Stickstoff, Phosphor und Kalium) Hauptelemente, die für das Wachstum der Pflanzen
und Wasserhaushalt (Blüten und Früchtenbildung) sind.
Problem: Stickstoff wird künstlich erstellt werden und Prozesse sehr aufwändig und teuer,
K&P nicht erneuerbare Ressourcen (Spurenelemente Cu Ca Mg)
Dünger in Gewässer – führt dazu, dass die Algen sehr viel vermehren, die Sauerstoff am
Anfang produzieren, aber sie sterben dann ab und das verbraucht höhe Sauerstoffmengen
und das führt zur höhen anoxischen Zonen und dann zur Absterben der Wasserorganismen.
5) Nennen Sie Beispiele für eine Verbesserung der Qualität pflanzlicher Nahrungsmittel
durch neue Züchtungsmethoden.
(Klassische- z.B. Hochleistungsorten)
,Neue – CRISPR-Cas: qualitativ Nährstoffgehalt steigern – Genexpression erhöht z.B. Golden
rise (reich an Vitamin A), andere Genexpression für die Trockentoleranz oder
Nahrstoffaufnahme z.B. Eisenangereicherten Reis oder Tomaten mit Antioxidantien
(gesundheitsfördernde Wirkung)
6) Wofür werden Chinin und Artemisinin verwendet und woraus werden Sie gewonnen?
Chinin- Gegen Malaria schon lange aus Rinde des Chinabaums eingesetzt
Artemisinin- Antimalariamittel
(Taxol gegen Krebs)
7) Woraus bestehen pflanzliche Zellwände?
Cellulose (-mikrofibrillen, die durch Hemicellulose verbunden sind- auch wichtig für
Papiergewinnung) (primär)
Lignin (sekundär, abhängig von Zelltyp und Pflanzenarten) - Quervernetzung, die dem Holz
diese stabile Form verleit
Pektin, wichtig für die Flexibilität der Zellwand (verknupft und sich wieder löst)- dient dem
Wachstum
Proteine
VL2:
1) Was ist der evolutionäre Ursprung von Pflanzen? Welche Anpassungen waren hierfür
erforderlich?
Grünalgen sind Vorläufer (keine Pflanzen) – tragen Chloroplasten und haben das Cyanobakterium
als Endosymbiont, was der Ursprung von der Photosynthese war, bereits aufgenommen – dann
zu Landpflanzen und dann Süßwasser.
Anpassungen: Verdünstungsschutz – Cuticula und geregelten Gasaustausch über Spaltöffnungen,
Schutz vor Wasserverlust- Strukturen um Wasser aufzunehmen- Wurzel, Transport - Leitgewebe),
Cellulose für Stabilität, Schutz vor intensiven Sonnenstrahlung - Schutzpigmente,
Temperaturschwankungen (Sprossentstehung)
2) Definieren Sie Symplast und Apoplast pflanzlicher Zellen.
Symplast= Die Gesamtheit der lebenden Zellen, die mit Plasmodesmen verbunden sind
Apoplast= Die Gesamtheit der toten Zellen und nicht lebenden Bereichen, extrazellulären Räumen
und Zellwand
3) Was sind die Endprodukte der Lichtreaktion in den Chloroplasten?
Wasser wird gespalten in H+,e- und O2. Protonen fließen durch Protonengradient nach außen.. Das
Ausstromen treibt treibt die ATP Synthese, ADP+Pi= ATP. Die Protonen werden auf NADP+ übertragen
und dabei entsteht NADPH. Durch Übertragung von Elektronen und Protonen.
4) Nennen Sie das Enzym, das die CO2 Fixierung im Calvin Zyklus katalysiert.
, (Dunkelreaktion) Dabei wird ATP und NADPH verbraucht. Enzym = Rubisco (Rubisco= Ribulose-1,5-
biphosphat karboxylase oxygenase) Karboxylieren oder Oxygenieren- unerwüschte Nebenreaktion
Substrat= Ribulose-1,5-biphosphat (C5 Körper)- C5 mit ein CO 2 reagiert produziert C6, daraus 2 C3
Körper
Produkt =C3 Körper
5) Woher stammt O2 bei Photosynthese?
Wasser wird in Chloroplasten oxidiert, H + und e- werden abgezogen und O2 auch in Thylakoidlymen,
über Diffusion (διάχυση) wird O2 freigesetzt.
6) Was ist der evolutionäre Ursprung der Chloroplasten?
(erster Schritt- Entstehung der Eykaryontische Zelle- Mitochondrien- Endosymbionten aus
Protobakterien und danach) Aus Cyanobakterien (danach Grünalgen)
7) Welche Stoffe werden primär in Xylem bzw. Phloem transportiert? (ATP direkt in Blätter
verwendet, um Kohlenhydrate zu produzieren)
Xylem- Wasser, Mineralstoffe aus den Boden (z.B. N)
Phloem- Assimilaten, wässrige Lösung mit Sachharose (Haupttransportform) (Zucker), Aminosäuren
wie Glutamat, Proteine, Nukleinsäure (RNA- Signalswirkung), Hormone
*Moosen haben Struckturen, wo Wassertransport und Nährstofftransport aufgetrieben wird, aber
keine Xylem / Phloem (Leitgewebe)
VL3:
1) Schätzen Sie: Durchmesser einer Zelle, maximale Höhe eines Mammutbaums,
Wurzelhaarzahl einer Gerstenpflanze.
25μm, 110m??
2) Erläutern Sie das Prinzip einer Ionenfalle.
Stoffneutralrot kann in Molekülform (membrangängig) und in Ionenform vorliegen. Membrangängige
Moleküle gelangen in Vakuole, wo das Millieu saurer ist, und sie werden Protoniert und sie wandeln
sich in Ionen um und sie sind nicht mehr membrangängig, deshalb ist das Neutralrot in der Vakuole
angereichert.
Die Aufnahme erfolgt über Diffusion entlang des Konzentrationsgradienten.
3) Definieren Sie die Begriffe Diffusion und Osmose.
Diffusion: (Bewegung und Verteilung von Teilchen (zufällig verteilt, Gleichverteilung). Ungleich? Die
Bewegungsrichtung ist immer entlang des Konzentrationgradienten (von höhem zu niedrigem))
Bewegung entlang des Konzentrationgradienten bis zum Konzentrationsausgleich im Gleichgewicht.
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