1 Flashcards
Sie messen für ein Enzym E und sein Substrat S folgende Reaktionsgeschwindigkeit v in Abängigkeit von der Substratkonzentration [S]. Wie groß sind für diese enzymatische Reaktion das vmax und die Michaelis-Menten-Konstante KM? Angaben bitte mit Einheiten.

Vmax= 6000 mmol/l /s
Km= 10 mmol/l
UV | Die folgenden Satzteile a) bis e) können durch mehrere Satzteile ergänzt werden. Bitte streichen sie alle Ergänzungen durch, die zu falschen Aussagen führen.
a) Die Ansäuerung des Bodens durch Pflanzenwurzeln… löst Anionen von den Bodenkolloiden ab./ … ermöglicht den sekundär-aktiven Transport vieler Ionen.
b) Bei der Aufnahme von Wasser in die Pflanze… ist symplastischer Transport beteiligt./ … ist am apoplastischen Transport beteiligt
c) Die Aufnahme von Ionen in die Wurzelzellen … erfolgt immer durch passiven Transport. / … setzt Unterschiede im Wasserpotential zwischen Wurzelinnen- und außenraum voraus.
d) Die Aufnahme von Ionen in die Wurzeluellen… erfolgt häufig durch Aquaporine. / … erfolgt durch Kanäle. / … erfolgt häufig durch Transporter.
e) Osmose erfolgt immer … in eine Pflanzenzelle hinein /… entlang dem Konzentrationsgradienten gelöster Stoffe, also von der Membranseite mit höhrerer zu der Membranseite mit niedriger Konzentration.
a) … ermöglicht den sekundär-aktiven Transport vieler Ionen.
b) ist symplastischer Transport beteiligt./ … ist am apoplastischen Transport beteiligt
Ordnen sie bitte nachfolgenden Bewegungsprozessen jeweils den charakteristischen Bewegungstypus zu.
- Krümmung einer Coleoptile bei seitlicher Beleuchtung:
- Aufrichten eines umgefallenen Sprosses:
- Nutation einer Rankpflanze:
- Krümmung einer Keimwurzel nach unten:
- Schließen von Spaltöffnungen bei Wassermangel:
- Fangbewegung der Venus-Fliegenfalle:
- Tropismus
- Tropismus
- autonome Bewegung
- Tropismus
- Nastie
- Nastie
Mit dem Reagenz Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC bzw. TZ) kann man eine biochemische Keimprüfung durchführen.
a) Worauf basiert die Rotfärbung des Reagenz?
b) In welchem Bereich eines Getreidesamens ist zumindest theoretisch eine relativ intensive Rotfärbung zu erwarten?
a) Reduktion
b) Embryo
Kreuzen sie nur die richtigen Aussagen an:
- *Der Citratzyklus…**
1. ) findet abschnittsweise in Mitochondrien und Peroxisomen statt
2. ) stellt direkte Vorstufen für die Aminosäurensynthese bereit
3. ) produziert beim oxidativen Abbau von 3 mol Glukose 12 mol Kohlendioxid
4. ) erzeugt pro eingebrachtem Acetyl-CoA 1 (NADH + H+)
5. ) wird bei Pflanzen durch die lichtabhängige Aktivierung der Succinatdehydrogenase eingeschaltet
6. ) erzeugt durch eine oxidative Decarboxylierung ein Serin aus zwei Molekülen Glycin
7. ) ist bei Pflanzen abschnittsweise beteiligt am Prozess der Gluconeogenese aus Acetyl-CoA
8. ) regeneriert den Akzeptor Oxalacetat durch Aldolase und Transketolase-Reaktionen
- ) stellt direkte Vorstufen für die Aminosäurensynthese bereit
- ) produziert beim oxidativen Abbau von 3 mol Glukose 12 mol Kohlendioxid
- ) ist bei Pflanzen abschnittsweise beteiligt am Prozess der Gluconeogenese aus Acetyl-CoA
Bitte geben Sie bei jedem der folgenden Sekundärmetabolite an, ob er zu den Alkaloiden, den Terpenen (Isoprenoiden) oder den Phenolen gehört.
- ) beta-Carotin aus Narzissen-Blütenblättern:
- ) Tannin aus Teeblättern:
- ) Resveratrol aus roten Weinbeeren:
- ) Nikotin aus Tabakblättern:
- ) Indigo aus Färberwaid:
- ) Menthol der Minze:
- ) Terpene
- ) Phenole
- ) Phenole
- ) Alkaloide
- ) Alkaloide
- ) Terpene
Eine Pflanze leidet wegen andauernder Trockenheit unter Wassermangel. Welche Anpassungsmöglichkeiten können ihr offenstehen, um ihr Überleben zu verlängern?
- ) Die Pflanze erhöht die Konzentration gelöster Stoffe in ihren Wurzelzellen.
- ) Die Pflanze schaltet um vom C3- auf den C4-Photosynthesestoffwechsel, falls es sich um eine C4-Pflanze handelt.
- ) Die Pflanze schaltet um vom C3- auf den CAM-Photosynthesestoffwechsel, falls es sich um eine CAM-Pflanze handelt.
- ) Die Pflanze exportiert Protonen und/oder andere Ionen aus ihrer Wurzel, um das Wasserpotential im Boden zu erniedrigen.
- ) Die Pflanze erhöht die Konzentration gelöster Stoffe in ihren Wurzelzellen.
- ) Die Pflanze schaltet um vom C3- auf den CAM-Photosynthesestoffwechsel, falls es sich um eine CAM-Pflanze handelt.
- ) ________ sind für die Aufnahme der meisten Mineralstoffe in Wurzelzellen verantwortlich.
- ) ________ weisen nur begrenzte oder keine Selektivität beim Transport von Substanzen auf.
- ) ________ gehören zur Gruppe der Kanalproteine
- ) _______ können 2 Substanzen im Sym- oder Antiport transportieren.
- ) Der Membranpotential-abhängige K+-Einstrom in Schließzellen geschieht durch ______.
- ) Transporterproteine (Carrier)
- ) Membranporen
- ) Aquaporine
- ) Transporterproteine (Carrier)
- ) Kanalproteine
Ordnen Sie nachfolgenden Entwicklungsprozessen die jeweils typischen Hormone bzw. Hormonklassen zu.
1) Bewurzelung von Stecklingen:
2) Verzögerung von Blattseneszenz:
3) Bildung von Xylemgefäßen:
4) Krümmungsbewegung Spross:
5) Krümmungsbewegung Wurzel:
6) Schutzreaktionen bei Wassermangel:
- ) Auxine
- ) Cytokinine
- ) Auxine
- ) Auxine
- ) Auxine
- ) Abscisinsäure
Der Casparystreifen …
a) enthält Lignin
b) behindert den apoplastischen Weitertransport des Wassers
c) behindert den symplastischen Weitertransport des Wassers
d) trennt die Rhizodermis von der Wurzelrinde
e) trennt die Wurzelrinde vom Xylem
f) trennt das Xylem vom Phloem
a) enthält Lignin
b) behindert den apoplastischen Weitertransport des Wassers
Eine Pflanze hat photosynthetisch 45 g Glucose (C6H12O6) erzeugt (gemäß der „Grundgleichung der Photosynthese”).
Bitte beantworten Sie folgende Fragen indem Sie die Antwort als Zahl eingeben. Beachten Sie bitte auch, dass die Einheiten vorgegeben sind.
- ) Wieviel mol Glucose hat die Pflanze produziert?
- ) Wieviel mol Wasser spaltet die Pflanze pro 4 mol synthetisierter Glucose?
- ) Wieviel mol Sauerstoff erzeugt die Pflanze pro 2 mol synthetisierter Glucose?
- ) 0.25mol (Molmassen in g/mol: H: 1; C: 12; O: 16).
- ) 48mol
- ) 12mol
A) Welche Konzentration hat eine Tyrosin-Lösung mit einer im Photometer bei einer Wellenlänge von 280 nm gemessenen Extinktion von 0,6 ?
Achten Sie auf die Angabe der richtigen Einheit und machen Sie Ihren Rechenweg sichtbar! (1 Punkt)
B) Welche Extinktion hat eine Tyrosin-Lösung, die halb so konzentriert ist? (0.5 Punkte)
C) Wie groß ist das Verhältnis der Lichtintensität vor der Probe im Vergleich zu jener nach der Probe (I0 / I) bei einer Extinktion von 1? (0.5 Punkte)
(Weglänge 1 cm, Molarer Extinktionskoeffizient ε280 nm, 1 cm = 1200 M-1 cm-1.)
A) Konzentration: 0,5µMol -> E=ε*d*c -> 0,6=1200*1*c -> 0,6/(1200*1)=c -> c=0,0005Mol = 0,5µMol
B) E=0,3
C) Lichtintensität nach der Probe ist nur noch 1/10 der Lichtintensität vor der Probe
Homöotische oder auch homeotische Gene gibt es nur a) _________. Sie kodieren für b) _______ und sind primär involviert in c) ______.
a) bei Tieren und Pflanzen
b) Transkriptionsfaktoren
c) Organentwicklung
Sie haben folgende 2 Redoxpaare vorliegen, die bei einer bestimmten Konzentration und gleichem pH-Wert die angegebenen Redoxpotentiale E besitzen:
NADH + H+ / NAD+ + 2 H+ + 2 e-: E = -0,4 V
(Dieses Redoxpaar wird im folgenden abgekürzt als: NADH / NAD+)
FADH2 / FAD + 2 H+ + 2 e-: E = 0 V
(Dieses Redoxpaar wird im folgenden abgekürzt als: FADH2 / FAD)
Bitte ergänzen Sie den folgenden Text so, dass sich korrekte Aussagen ergeben.
Unter den beschriebenen Bedingungen ist a) _____ ein Oxidationsmittel für b) _____. Um den Elektronenfluss von einem Redoxpaar zum anderen umzudrehen, muss ich die Konzentration von c) _____ drastisch erniedrigen, wenn dabei alle anderen Konzentrationen gleich bleiben.
a) FAD
b) NADH
Phytochrom B ist ein Lichtsensor, mit dem die wachsende Pflanze wichtige Informationen aus der Umwelt für zielgerichtetes Wachstum erhält. Es kann in zwei Zustandsformen, Hellrot- und Dunkelrot-absorbierend, existieren. Das Hellrot-absorbierende Molekül ist die a)_____ Form.
Das funktionelle Phytochrom ist ein Protein-Pigment-Komplex mit einem kovalent gebundenen Chromatophor, der folgender Stoffgruppe zugehörig ist (möglicherweise mehr als eine Auswahl korrekt): b) ____.
Phytochromartige Sensoren findet man erst c) __________.
a) inaktive Form
b) Tetrapyrrol
c) ab den Cyanobakterien
Unter manchen Bedingungen kann ein Teil der PSII-Lichtsammelantenne die Absorption des PSI verstärken (State Transition), ausgelöst durch überwiegend reduziertes Plastochinon. Bitte wählen Sie die Bedingungen aus, unter denen dies beobachtet werden kann.
- ) bei zyklischem Elektronentransport
- ) PSI wird stärker angeregt als PSII
- ) bei unzureichender Wasserversorgung
- ) Wenn PSII durch ein Plastochinon-Analog blockiert ist
- ) bei zyklischem Elektronentransport
- ) bei unzureichender Wasserversorgung
Bitte geben Sie für folgende Pflanzengewebe jeweils die (überwiegend) darin enthaltenen Plastidentypen an.
- ) reife Tomate:
- ) unreife Tomate:
- ) inneres Blatt eines Weißkohlkopfs:
- ) rotes Blatt einer Blutbuche:
- ) Kartoffel:
- ) reife Tomate: Chromoplast
- ) unreife Tomate: Chloroplast
- ) inneres Blatt eines Weißkohlkopfs: Etioplast
- ) rotes Blatt einer Blutbuche: Chloroplast
- ) Kartoffel: Amyloplast
Wählen Sie zutreffende Aussagen aus!
- ) Unter Anaerobiose wird im Boden Nitrat in der Nitratatmung reduziert
- )Bei Wassermangel und hoher Lichtintensität werden durch eine Alternative Oxidase Elektronen aus Nitrat in die Elektronentransportkette der Thylakoidmembran eingespeist.
- ) Die Elektronen zur Reduktion von Nitrit stammen in der Wurzel aus dem Oxidativen Pentosephosphatzyklus
- ) Die primäre Stickstoffquelle für Pflanzen sind die N-haltigen Basen der Nukleinsäuren
- ) In Geweben mit niedrigem Sauerstoffpartialdruck können Pflanzen molekularen Stickstoff zu Ammonium reduzieren
1.) Unter Anaerobiose wird im Boden Nitrat in der Nitratatmung reduziert
3.) Die Elektronen zur Reduktion von Nitrit stammen in der Wurzel aus dem Oxidativen Pentosephosphatzyklus
ATP ist ein Substrat der Phosphofructokinase (Reaktion: Fructose-6-phosphat + ATP –> Fructose-1,6-bisphosphat + ADP). Gleichzeitig hemmt ATP bei vielen Organismen dieses Enzym.
(a) Wie kann man das erklären?
(b) Warum ist die Hemmung der Phosphofructokinase durch ATP eine sinnvolle Regulation im Stoffwechsel-Zusammenhang?
a) es handelt sich um Feed-Back-Hemmung, ATP bindet allosterisch an der Phosphofructokinase und verhindert ein weiteres Binden von Fructose-6-Phosphat
b) Ist viel/ausreichend ATP da, wird die Phosphorfructokinase gehemmt, sodass keine weitere Glukose verbraucht wird -> ressourceneinsparung
1.) Eine Langtagpflanze und eine Kurztagspflanze werden über acht Stunden mit Licht bestrahlt
und anschließend 16 Stunden im Dunkeln gelassen. Welche der beiden Pflanzen blüht?
2.) Jetzt werden dieselben Pflanzenarten mit denselben Lichtintervallen ein zweites Mal
beleuchtet, allerdings kommt in der 16stündigen Dunkelphase ein Störlicht dazu. Welche der beiden Pflanzen blüht jetzt?
- Antwort: Die Kurztagpflanze
- Antwort: Die Langtagpflanze, weil ein kurzes Störlicht den Tagsanteil für die Pflanze verlängert.
Reservestoffe: (Fette/Proteine/KH?)
Raps
Sojabohne
Gerste
Fette/Öle (Raps)
Proteine (Sojabohne)
Stärke/Kohlenhydrate (Gerste)
Nennen Sie den gemeinsamen Baustein von NADH und ATP!
Wie viele Elektronen kann
NADH übertragen?
Adenosin
Wenns NADH ist, dann 1 Elektron
Bei NADH+H+ könnte es 2 e- übertragen
1.) Worauf basiert die Rotfärbung bei der biochemischen Keimprüfung durch TTC? (2,3,5 Triphenyltetrazoliumchlorid)
2.) Wo sollte die Färbung von zB.
einem Getreidesamen am stärksten ausfallen?
- ) Bei der Keimung wird Stärke zu Glucose umgebaut. Dabei spielt eine Dehydrogenase die Schlüsselrolle und übeträgt Elektronen statt auf NAD auf TTC, welches im reduzierten Zustand eine starke rote Farbe aufweist und wasserunlöslich ist. Dadurch verbleibt das TTC im Gewebe wodurch sich die Dehydrogenase Aktivität nachweisen lassen kann.
- ) Am Embryo, da dort die Dehydrogenaseaktivität am stärksten ist.
Wie viel Glucose brauchen Sie um 50 ml einer 50 millimolaren Glucoselösung herzustellen?
450mg
Die Identität der Blütenorgane wird in vielen Arten nach dem Prinzip des ABCModells festgelegt. Welche Gengruppe/Gengruppen sind bei der Ausbildung von folgenden Strukturen beteiligt?
A führt zu Kelchblättern
A und B führt zu Kronblättern
B und C führt zu Staubblättern
C führt zu Fruchtblättern
Stellen Sie sich vor, Sie hätten in ihrem Labor die Etiketten von Mehl und einem hochgiftigen
Wurzelpulver vertauscht und müssten nun herausfinden, bei welcher Substanz es sich um
was handelt.
Wie gehen Sie vor ohne sich und andere Lebewesen in Gefahr zu bringen?
Stärkenachweis mit Iod → Mehl enthälgt mehr Stärke als Wurzeln, daher bei Mehl
intensivere Blaufärbung als bei Wurzeln
Möglichkeit 2: Bestimmung des Mineralstoffanteils durch Veraschung, der müsste bei Wurzeln höher sein, da Samen fast nur aus organischem Material bestehen
Wie unterscheiden sich Nastien und Tropismen?
Die Bewegungsrichtung der Tropismen ist je nach Reizrichtung durch die Pflanze frei
wählbar. Bei Nastien ist die Bewegungsrichtung durch den anatomischen Aufbau determiniert.
An welche Umweltbedingungen sind C4 und CAM Pflanzen angepasst?
große Hitze, hohe Luftfeuchtigkeit, geringe CO2Partialdrücke
Definieren Sie den Lichtkompensationspunkt!
Der Lichtkompensationspunkt ist der Punkt, an dem sich die Pflanze komplett durch Photosynthese versorgen kann. Dies bedeutet, dass genauso viel CO2 fixiert wird, wie bei der Atmung freigesetzt wird. Netto weder CO2 ab noch aufgenommen wird. Der Lichtkompensationspunkt von C4/CAM Pflanzen liegt wesentlich höher als bei C3
Pflanzen, was bedeutet, dass C4/CAM -Pflanzen wesentlich mehr Licht benötigen um zu existieren.
Pflanzen scheiden aktiv Protonen in den Boden aus und säuern diesen an.
Wieso? Erklären Sie stichwortartig zwei Gründe!
- Lösen von positiv geladenen Mineralstoffen (Na, K, Ca) von den negativ geladenen Bodenkolloiden (Ionenaustausch).
- Aufbau eines H+Gradienten von außen nach Innen, für symportische Aufnahmeprozesse. (Beispiel: Nitratcarrier)
Bringen Sie die Prozesse, die bei der Infektion einer Pflanze durch Agrobacterium tumefaciens auftreten, in die richtige Reihenfolge:
- Transfer der TDNA
- Stärkere Synthese von Phenolen
- Aktivierung der VirulenzGene
- Verletzung der Pflanze
- Verstärkte Synthese von Phytohormonen
- Transfer der TDNA
- Stärkere Synthese von Phenolen
- Aktivierung der VirulenzGene
- Verletzung der Pflanze
- Verstärkte Synthese von Phytohormonen
Wieviel g Wasser spaltet eine Pflanze, die 0,5 mol Glucose photosynthetisch herstellt?
H = 1 g/mol;
O = 16 g/mol;
C = 12 g/mol
→ 108 g
Welches sind die Funktionen von Phytochrom in der Pflanze?
- Regulation des Keimungsvorgangs
- Kontrollelement der circadianen Rhythmen
Angenommen, Auxin habe einen pksWert von 4,8:
- ) Wieviel % deprotoniertes Auxin liegt in einer Zellwand mit einem pH von 4,8 vor?
- ) Wie groß ist der Anteil von deprotoniertem Auxin im Cytoplasma?
- ) 50%
- ) (pH = 7,8) 99,9%
Welche Bindungstypen zwischen zwei Atomen absorbieren elektromagentische Strahlung im sichtbaren Bereich?
Doppelbindung= Pi-Elektronen und freie Elektronen (n-Elektronen)
Welcher Stoff absorbiert im längerwelligen Bereich? Einer mit vielen Doppelbindungen oder einer mit wenigen?
das mit vielen Doppelbindung
Wie verhalten sich Wellenlänge und Energiegehalt zueinander?
Kurzwelliges Licht, weil E= h x v hat mehr Energie als langwelliges Licht
(FALSCH?)
Stellen Sie folgende Komponenten der Atmungskette in ihrer richtigen Reihenfolge dar:
Plastochinon; Cytochrom b6/f; Cytochrom b/c1; Cytochrom c; Ubichinon
Ubichinon, Cytochrom bc1, Cytochrom c
- ) In welcher Form nehmen Pflanzen Stickstoff überwiegend auf?
- ) Zu welcher Tageszeit passiert das bevorzugt?
- ) NO3
- ) Tagsüber weil nur dann durch Photosynthese Redukutionsäquivalten zur Verfügung stehen.
Nimmt eine Zimmerpflanze in ihrem Leben mehr Kohlenstoffdioxid auf als sie abgibt?
Ja
Nennen Sie die Struktur, die in den folgenden Stoffen den Chromophor bildet:
Chromophor: Strukturelemente in einer chemischen Verbindung, welche Licht im sichtbaren
bereich absorbieren können.
a) Phytochrom (TagNacht Rhythmus): lineares Tetrapyrrol
b) Phototropin(Phototropismus): FMN Flavinmononukleotid
c) Cryptochrom (Fotorezeptoren für Blaues Licht): FAD Flavinadenindinucleotid
Wie verändert sich die Sauerstoffproduktion einer funktionsfähigen Thylakoidsuspension
a) Unter der Zugabe von DCMU?
b) Unter der Zugabe von Methylammoniumchlorid?
a) Blockiert bei Plastochinon, stoppt daher Elektronentransportkette, Elektronenstau → dadurch keine Freisetzung von Sauerstoff am
Mangankomplex
b) Baut den Elektronengradienten ab dadurch verstärkte Produktion von Sauerstoff.
Ordnen Sie die folgenden Stoffe nach ihrem Redoxpotenzial. Beginnen Sie mit dem
niedrigsten!
Wasser, reduziertes Ferredoxin, reduziertes Plastocyanin; reduziertes Plastochinon
Wasser → reduziertes Plastocyanin → reduziertes Plastochinon → reduziertes Ferredoxin
Welches Filament des Cytoskeletts ist der Hauptbestandteil bei diesen Bewegungen?
a) Chromosomentransport
b) Geißelbewegungen der Algen
c) Transport von GolgiVesikeln
d) Cytoplasmaströmung (in höheren Pflanzen)
a) Chromosomentransport → Mikrotubuli
b) Geißelbewegungen der Algen → Mikrotubuli
c) Transport von GolgiVesikeln → Aktinfilamente
d) Cytoplasmaströmung (in höheren Pflanzen) → Aktinfilamente
Ordnen Sie folgende Phasen des Zellzyklus in der richtigen Reihenfolge an; beginnen Sie mit M! S, M, G1, G2
M, G1, S, G2
Das ABCSchema der Blütenbildung kann bei Pflanzen durch Mutation gestört werden. Welches Gen ging in den folgenden Mutanten jeweils verloren?
Kelch/ Kelch / Frucht / Fruchtblatt →
Frucht/ Staub/Staub/Fruchtblatt →
Kelch/ Kron/ Kron/ Kelchblatt →
Kelch/ Kelch / Frucht / Fruchtblatt → B
Frucht/ Staub/Staub/Fruchtblatt → A
Kelch/ Kron/ Kron/ Kelchblatt → C
Welche Bewegungsform gehört zu welchem Prozess?
- ) Krümmung der Pflanze bei einseitiger Beleuchtung
- ) Umgefallener Spross, der sich aufrichtet
- ) Krümmung einer Keimwurzel nach unten
- ) Bewegung der VenusFliegenfalle
- ) Schließmechanismus der Strohblume
- ) Schließen der Stomata durch Wassermangel
- ) Nutation einer Rankpflanze
1.) Phototropismus
2.) GeoTropismus
3.) GeoTropismus
4.) Nastie
5.) Autonome Bewegung/ Hygroskopische
Bewegung
6.) Nastie
7.) Nastie (Thigonastie)
Welches der beiden Photosysteme wird durch längerwelliges Licht noch angeregt?
PSI 700nm
Welches Photosystem hat beim zyklischen Elektronentransport den höheren Durchsatz an Elektronen?
PS I
Welches Photosystem erreicht im angeregten Zustand die höhere Reduktionskraft?
PS I
Welche Pflanzengruppe hat im Vergleich den höheren Lichtkompensationspunkt? C3 oder C4?
C4
Nennen Sie zwei Bespiele für Pflanzen, die CAM- Stoffwechsel betreiben
Ananas
Kaktus
Wählen Sie den korrekten Begriff aus:
_______ aktiviert in einer Zelle eine Protonenpumpe im Plasmalemma. _______ macht die
Zellwand plastischer. Das Zellwandprotein _____ ist für diese Modifikation verantwortlich.
Auxin
Auxin
Expansin
Ergänzen Sie die Sätze mit Verbraucht/gebildet/weder verbraucht noch gebildet
- CO2 wird im Citratzyklus
- CO2 wird im Calvinzyklus
- Während der Photorespiration wird CO2
- Während der Photosynthese wird CO2
- Während der Endoxidation wird CO2
- CO2 wird im Citratzyklus gebildet
- CO2 wird im Calvinzyklus verbraucht
- Während der Photorespiration wird CO2 gebildet
- Während der Photosynthese wird CO2 verbraucht
- Während der Endoxidation wird CO2 weder noch
- *Ordnen Sie folgende Beispiele ihren chemischen Gruppierungen zu:**
1. ) Nikotin
2. ) Methanol
3. ) Tannin
4. ) Cytosin
- ) Nikotin → Alkaloid
- ) Methanol → Phenol
- ) Tannin → Phenol
- ) Cytosin → Nukleinbase
- ) Welcher Winkel entspricht dem goldenen Schnitt?
- ) Welches Hormon ist vermutlich für dieses Muster verantwortlich?
- ) Durch welches Molekül wird in der Pflanze Abschattung perzipiert?
- ) 137,5°
- ) Auxin
- ) Phytochrom
Nennen Sie vier abiotische Faktoren, die die Photosyntheserate einer Pflanze beeinflussen!
Licht
CO2Konzentration
O2Konzentration
Temperatur
Wasserverfügbarkeit
Luftfeuchtigkeit
Sonnenuntergang ________ die Stomata von mitteleuropäischen Pflanzen.
Erniedrigung der Kohlenstoffdioxidkonzentration hat ein ______ der Stomata zur Folge.
Abszissinsäure führt in den Blättern zum _____ der Stomata.
schließt
Öffnen
Schließen
Sie haben zwei Enzyme für einen Versuch zur Auswahl.
A: Km = 9 mmol/L; Vmax = 1100/s
B: Km = 0,5 mmol/L; Vmax = 500/s
Substratkonzentration = (S); Umsatzgeschwindigkeit = V
Welches Enzym hat bei gegebener Konzentration die höhere Umsatzgeschwindigkeit?
- ) (S) = 0,2 mmol/L à höheres V: A/B →
- ) (S) = 0,5 mmol/L à höheres V: A/B →
- ) (S) = 9 mmol/L à höheres V: A/B →
- ) (S) = 85 mmol/L à höheres V: A/B →
- ) B schneller
- ) B schneller
- ) A schneller
- ) A schneller
In welchen 3 Kompartimenten einer Pflanzenzelle kann Proteinbiosynthese stattfinden?
Cytosol
raues ER
Chloroplast
Nitrat wird in Pflanzenzellen zunächst durch das Enzym ___(1)___ zu Nitrit und dann durch die Nitritreduktase zu ___(2)___ reduziert. Das Reduktionsmittel für die Nitritreduktase-Reaktion in Blattzellen ist ___(3)___. In der Nitrifikation im Boden wird ___(4)___ zu ___(5)___ umgewandelt. In der Denitrifikation entsteht ___(6)___.
(1) Nitratreduktase
(2) Ammonium
(3) Ferredoxin
(4) NH4+
(5) NO3-
(6) N2
- *4. Nennen sie je 2 pflanzliche Proteinkomplexe, die folgende Metallionen enthalten:**
a) Kupfer (Cu+ oder Cu2+):
b) Eisen (Fe2+ oder Fe3+):
a) Kupfer (Cu+ oder Cu2+):
Mangan-Kupfer-Komplex und Plastocyanin
b) Eisen (Fe2+ oder Fe3+):
Ordnen Sie die folgenden Fotosynthesepigmente entsprechend ihrer zu erwartenden R-Werte (von klein nach groß) in einer Dünnschicht-Verteilungschromatographie.
(silanisiertes Kieselgel, Laufmittel: Isopropanol/Wasser/Petroleumbenzin (100-140°C) im
Volumenverhältnis 10:0,25:100)
Chl a - Violaxanthin - Chl b - Lutein - beta-Carotin
Violaxanthin - Lutein - beta-Carotin - Chl b - Chl a
Streichen Sie die 4 falschen Aussagen:
a) Pro absorbiertem Lichtquandt überträgt das PSII-Reaktionszentrum 2 Elektronen auf Plastochinon.
b) Für die Reduktion von einem CO2 werden mindestens 8 Lichtquanten gebraucht.
c) Für die Reduktion von einem NADP+ werden mindestens 2 Lichtquanten benötigt.
d) CAM-Pflanzen kommen mit wenig Wasser aus, weil sie tagsüber Malat als CO2-Quelle nutzen.
e) Das Adsorptionswasser kann von den Pflanzen nicht genutzt werden
f) Die photosynthetische ATP-Synthese findet in den Grana statt.
g) In der Antenne des Photosyntheseapparats werden Elektonen von den angeregten Chlorophyllen auf nicht-angeregte Chlorophylle übertrtagen.
h) Wenn in C3-Pflanzen die Mehler-Reaktion abläuft, kann photosynthetische ATP-Erzeugung erfolgen.
a) falsch
b) richtig
c) richtig
d) richtig
e) falsch
f) falsch
g) richtig
h) falsch
Bitte nennen Sie je ein Beispiel für:
Eine Hexose:
Eine Pentose:
Eine Aldose:
Eine Ketose:
Eine Furanose:
Eine Pyranose:
Eine Hexose: Glucose
Eine Pentose: Ribulose
Eine Aldose: Glucose
Eine Ketose: Fructose
Eine Furanose: Fructose
Eine Pyranose: Ribulose
Warum kann Chlorophyll einerseits ein gutes Reduktionsmittel sein (überträgt ein Elektron auf Phäophytin), andererseits ein hervorragendes Oxidationsmittel (das sogar einem Wassermolekül ein Elektron entreißen kann)? Bitte antworten Sie in wenigen Stichworten.
Chl hat 2 verschiedene Redoxpotentiale. Als nicht-angeregtes wirkt es als Oxidationsmittel, da es ein großes Redoxpotential hat (E>1). Angeregt wirkt es hingegen als Reduktionsmittel, da es ein sehr niedriges Redoxpotential hat (E< -0,8). Außerdem liegt es auch an den räumlichen (Rückseite…)
- *Sie haben ein Freiland-Pflanzen 2 Chloroplasten-Präparationen hergestellt, eine aus frühmorgens geernteten Blättern und eine aus abends geernteten. Sie haben vergessen, die Gefäße entsprechend zu beschriften.**
a) Wie können Sie experimentell herausbekommen, welche Präparation aus welcher Ernte stammt?
b) Wie würden Sie experimentell vorgehen? Antwort bitte in wenigen Stichworten.
a) Fakt ist, dass die Chloroplasten abends (wenn tagsüber genug Sonne war) Stärke gebildet haben, während dies morgens noch nicht möglich war → Stärkemenge messen
b)
Nenne Sie 4 Stoffwechselwege, die von der Glucose oder von Glucose-6-phosphat ausgehen.
- ) Glykolyse
- ) Stärkeaufbau
- ) Pentose-Phosphat-Weg/Zyklus
- ) Saccharosebildung
Vertreter welcher Phytohormonklasse werden üblicherweise primär mit welchem Prozess assoziiert?
Fruchtreife -
Samenruhe -
Stomataschließung -
Zellstreckung -
Zellteilung -
Fruchtreife - Ethylen
Samenruhe - Abscisinsäure
Stomataschließung - Abscisinsäure
Zellstreckung - Auxine
Zellteilung - Cytokinine
Beim polaren Transport von Indol-3-essigsäure (IES/IAA) durch Parenchymgewebe kann eine chemiosmotische Komponente beteiligt sein (Ionenfalle).
Streichen Sie im folgenden Text die jeweils falsche Alternative.
Der pH-Wert des wässrigen Milieus der Zellwand ist relativ hoch/niedrig**. Die infolgedessen **protonierte/deprotonierte extrazelluläre IES kann, weil, lipophil, duch das Plasmalemma in die Zelle diffundieren. Im niedrigeren/höheren
pH des Cytosols wird die IES bevorzugt deprotoniert/protoniert und kann in dieser Form die Zelle fast nur noch über Transporter (PIN-Proteine) verlassen.
niedrig
protonierte
höheren
deprotoniert
Sie trocknen 1g Blattmaterial. Nach dem Trocknen wiegt der Rückstand 100mg.
Wie hoch war der Wassergehalt des Blattmaterial (in %)?
Wie viel Mol Wasser enthielt das Blattmaterial vor der Trocknung? Bitte geben Sie den Rechenweg mit Maßeinheiten an.
- Der Wasseranteil war 90%
- 18g/mol -> H2 0,1M
18g/mol / 20 -> 0,9g/mol
1M / 20 -> 1/20M H2O
Bitte nennen Sie 2 Sekundärmetabolite, mit deren Hilfe Pflanzen Pathogene oder Fressfeinde abwehren können, sowie die chemisch definierte Gruppe von Sekundärmetaboliten, zu denen diese Substanzen zählen:
a) Sekundärmetabolit: _____ gehört zu _____
b) Sekundärmetabolit: ____ gehört zu _____
a) Sekundärmetabolit: _____ gehört zu _____
b) Sekundärmetabolit: ____ gehört zu _____
Das Chloroplasten-Stroma weist einen pH-Wert von 8 aus und das Thylakoid-Lumen einen pH von 5.
Wie hoch ist die Protonenkonzentration (in mmol/L) im Lumen?
Um welchen Faktor unterscheiden sich die beiden Protonenkonzentrationen?
1.) _____________
Der Unterschied der beiden Konzentrationen ist um das Tausenfache : 103
Wie und wo kann in einer Pflanzenzelle ATP gebildet werden?
Nennen Sie 4 ATP-produzierende Stoffwechselwege und jeweils das dazugehörige Zellkompartiment
(das Zellkompartiment bitte genau benennen; für den Chloroplasten müssen Sie zwischen Stroma, Lumen und Intermembranraum unterscheiden!)
Stoffwechselweg - Kompartiment
Glykolyse - Cytosol
Photophosphorylierung - Thylakoidmembran
Oxidative Decarboxylierung - Matrix der Mitochondrien
Zyklischer Elektronentransport - Thylakoid-Membran
Folgende Stoffwechselwege und enzymatische Reaktionen können Reduktionsäquivalente erzeugen … (Nichtzutreffendes bitte streichen)
a) Citratzyklus
b) oxidativer Pentosephosphatzyklus
c) reduktiver Pentosephosphatcyclus
d) Glykoyse
e) beta- Oxidation der Fettsäuren
f) Calvinzyklus
g) Nitrat Reduktase
h) Succinatdehydrogenase
i) Photorespiration
j) Lichtreaktion der Photosynthse
k) Lichtunabhängige Reaktion der Photosynthse
l) Glyoxylatzyklus
Zutreffende:
a) Citratzyklus
c) reduktiver Pentosephosphatcyclus
d) Glykoyse
h) Succinatdehydrogenase
j) Lichtreaktion der Photosynthse
l) Glyoxylatzyklus
Auf dem ____-Plasmid von Agrobacterium tumefaciens befinden sich in der Region, die in das Genom der Pflanze integriert, u. a. Gene für die Synthese von jeweils einem Hormon aus der Gruppe der ______ und der _____. Die beiden Hormone bewirken in der Pflanze die Entstehung eines ______. Ein weiteres Gen zwingt die Pflanze, einen Nährstoff speziell für Agrobacterium zu produzieren. Die Gruppe dieser Nährstoffe nennt man ______.
Ti-Plasmid
Auxine
Cytokinine
Tumors( Gewebegeschwülst)
Opine
Viele Pflanzen registrieren Tageslängen um die Blütenbildung einzuleiten. Kurze Lichtgaben in der Mitte der Dunkelphase stören. Im nachfolgenden Schema ist die Beleuchtungsdauer innerhalb eines 24 h Zyklus mit und ohne Störlicht angedeutet. Unterstreichen Sie die jeweils zutreffende Behauptung (Blüht bzw. blüht nicht) bei den Typen Lang- und Kurztagspflanze. Achtung, Punktabzug für falsche Angabe.
a) 8h hell -16h dunkel
b) 8h hell - 16h dunkel + Störlicht
a) Langtagpflanze: blüht nicht
Kurztagpflanze: blüht
a) Langtagpflanze: blüht
Kurztagpflanze: blüht nicht
Berechnen Sie die Konzentration einer Probe mit der Extinktion 0,24

12 µmol/L
Um welche Struktur handelt es sich?

2,4D (künstliches Auxin)
Um welche Struktur handelt es sich?

Abscissinsäure
Um welche Struktur handelt es sich?

Auxin
Um welche Struktur handelt es sich?

Ethylen
Um welche Struktur handelt es sich?

Gibberellinsäure
Die Fruchtreifung wird bei vielen Früchten durch das Hormon _______ eingeleitet. Sie sind verbunden mit einer ______ der Atmung. In der Praxis kann bei vielen Früchten die Reifung durch _____ der O2-Konzentration und/oder _____ der CO2-Konzentration verzögert werden.
Ethylen
Erhöhung
Erniedrigung
Erhöhung
KM und Vmax von A,B,C

A: KM 6 Vmax 600
B: KM 2 Vmax 800
C: KM 10 Vmax 1000
Bewegungsphysiologie Motoren:
- ) Spaltöffnungsbewegung:
- ) Plasmaströmungen:
- ) Geißelschlag:
- ) Krümmung einer Coleptile:
- ) Spaltöffnungsbewegung: Turgor
- ) Plasmaströmungen: Aktin
- ) Geißelschlag: Mikrotubuli
- ) Krümmung einer Coleptile: durch Auxin induzierte Expaninaktivität
a) Bestimmen Sie aus dieser Lichtsättigungskurve, wie viel Quanten mindestens für die Fixierung eines CO2 benötigt werden:
b) Der theoretische Wert wäre: _____
c) Nennen Sie eine mögliche Ursache für diese Abweichung vom theoretischen Wert!
d)Wählen Sie Bedingungen, unter denen die Messung möglichst dicht an den theoretischen Wert kommt.
CO2: ___
O2: ___

a) 50
b) 8 Quanten
c) Photorespiration
d) CO2: erhöhen ; O2: erniedrigen
Im Zuge der fotosynthetischen Wasserspaltung und Elektronentransportkette wird ein Protonengradient erzeugt. Bei einem stromalen pH-Wert von 8 und einem luminalen pH-Wert von 5 beträgt das Verhältnis der Protonenkonzentrationen _____ (1:3000, 1:1000, 1:3, 8:5).
Die Protonenkonzentration im Thylakoidlumen beträgt _____ (5 mmol/l, 9 mmol/l, 0,01mmol/l, 0,05mmol/l)
1:1000
0,01mmol/l
Bitte ordnen Sie jeder der folgenden Messaufgaben eine geeignete Methode zu.
(Hill-Reaktion, Fehling-Reaktion, Iod-Test, Bariumcarbonat-Fällung, Messung des elementaren Sauerstoffs mit Sauerstoffelektrode, Nachweis von eingebautem C aus isotopenmarkiertem Kohlendioxid, Messung mit Pfefferscher Zelle, Grenzplasmolyse)
Wenn mehrere Methoden geeignet erscheinen, genügt die Auswahl einer Methode.
- ) Detektion von Glucose und Fructose im Blutungssaft:
- ) Messung der photosynthetischen Wasserspaltung:
- ) Osmolarität von Zellen eines Gewebes:
- ) Messung des photosynthetischen Elektronenflusses am Photosystem I:
- ) Osmolarität einer Lösung:
- ) Entscheidung, ob eine Pflanze C3- oder C4-Stoffwechsel betreibt:
- )Stärkenachweis:
- ) Messung der Atmungsaktivität von Pflanzensamen:
- ) Fehling-Reaktion
- ) Hill-Reaktion, Sauerstoffelektrode?
- ) Grenzplasmolyse
- ) Hill-Reaktion
- ) Pfeffersche Zelle
- ) Nachweis von eingebautem C aus isotopenmarkiertem Kohlendioxid
- ) Iod-Nachweis
- ) Bariumcarbonat-Fällung
Zellentwicklung bei höheren Pflanzen: Welche drei Behauptungen sind korrekt?
Mitose ist die Bezeichnung für Zellteilung. (Zellkernteilung)
Bei der Zellteilung schnüren sich die Zellen durch.
Bei der Zellteilung sind Mikrotubuli beteiligt.
Bei der Zellstreckung müssen die Cellulosefibrillen bevorzugt quer zur Streckungsrichtung orientiert sein.
Bei der Zellstreckung müssen die Mikrotubuli bevorzugt quer zur Streckungsrichtung orientiert sein
Wenn eine Zelle abstirbt, wird sie funktionslos.
Bei der Zellteilung sind Mikrotubuli beteiligt.
Bei der Zellstreckung müssen die Cellulosefibrillen bevorzugt quer zur Streckungsrichtung orientiert sein.
Bei der Zellstreckung müssen die Mikrotubuli bevorzugt quer zur Streckungsrichtung orientiert sein
Welche zwei Behauptungen sind korrekt?
In den Spross-Vegeationskegeln der Samenpflanzen ….
… gibt es nur eine Stammzelle in jedem Vegetationskegel
… gibt es mehrere Stammzellen in jedem Vegetationskegel.
… gibt es Stammzellen nur unterhalb der obersten Zellschicht.
… befinden sich Stammzellen, nach deren Verlust eine Pflanze prinzipiell absterben muss.
… befinden sich Stammzellen, die sich genetisch voneinander unterscheiden können.
… gibt es mehrere Stammzellen in jedem Vegetationskegel.
… gibt es Stammzellen nur unterhalb der obersten Zellschicht.
In einem Experiment wurde die Sauerstoff-Produktion von Thylakoiden bei zwei verschiedenen Lichtintensitäten (25% bzw. 50% der maximalen Intensität) gemessen. Die Chlorophyll-Bestimmung ergab 0.1 mg Chl * ml-1 im Messansatz. Werten Sie das Experiment aus und geben Sie das Ergebnis als Zahl in µmol O2 * mg-1 Chl * h-1 an.
25 %: ___ µmol O2 * mg-1 Chl * h-1
50 %: ___ µmol O2 * mg-1 Chl * h-1

25 %: 240 µmol O2 * mg-1 Chl * h-1
50 %: 480 µmol O2 * mg-1 Chl * h-1
Die abgebildete Fructose ist eine Hexose/Pentose, Aldose/Ketose und Furanose/Pyranose
Die abgebildete Glucose ist eine Hexose/Pentose, Aldose/Ketose und Furanose/Pyranose

Fructose: Hexose, Ketose, Furanose
Glucose: Hexose, Aldose, Pyranose
- *Ordnen Sie bitte nachfolgenden Phänomenen den jeweils zutreffendsten Begriff zu.
- (MADS, Phragmoplast, PIN; Phytoalexin, Skarrifikation, Stratifikation, Vernalisation)***
1) Brechen von Samenruhe durch Kältereiz:
2) Auxintransport:
3) Gene für Blütenorgan-Identität:
4) Blühinduktion durch Kältereiz:
5) Cytokinese bei Pflanzen:
6) Pathogenbefall:
1) Brechen von Samenruhe durch Kältereiz: Stratifikation
2) Auxintransport: PIN
3) Gene für Blütenorgan-Identität: MADS
4) Blühinduktion durch Kältereiz: Vernalisation
5) Cytokinese bei Pflanzen: Phragmoplast
6) Pathogenbefall: Phytoalexin
Synthese und Transport von Phytohormonen, welche drei Behauptungen sind korrekt?
- Auch Pflanzen besitzen Steroidhormone.
- Nur Pflanzen können Gibberelline bilden. (Pilze zum Beispiel auch)
- Vorstufe von Ethylen ist eine Aminosäure. (Methionin)
- Die Abscisinsäure ist ein Derivat einer aromatischen Aminosäure.
- Das natürliche Auxin ist ein Derivat einer aromatischen Aminosäure ( Tryptophan)
- ) Auch Pflanzen besitzen Steroidhormone.
- ) Vorstufe von Ethylen ist eine Aminosäure. (Methionin)
- ) Das natürliche Auxin ist ein Derivat einer aromatischen Aminosäure ( Tryptophan)
Werden Pflanzen durch die Blätter anderer Pflanzen abgeschattet, können sie eine sogenannte Schattenmeidungsreaktion zeigen. Wählen Sie im folgenden Text die jeweils passende Alternative aus (jede korrekte Wahl 1 Punkt, 1 Punkt Abzug für jede falsche Wahl):
Im Schatten anderer Pflanzen ist der Anteil von_____ Licht relativ hoch. Die Pflanzen registrieren diese spezielle Lichtqualität vor allem durch den Sensor _____. Sie reagieren dann z.B. durch _____ Längenwachstum.
dunkelrot
Phytochrom
verstärktes
Bitte kreuzen Sie unter den Auswahlmöglichkeiten diejenigen an, die zu einer richtigen Aussage führen.
(max. 3 Punkte, 1 Punkt Abzug für jedes falsch gesetzte Häkchen)
Die Ansäuerung der Wurzelumgebung erbringt für Pflanzen den Vorteil, dass…
- ein Protonengradient erzeugt wird, der sekundär-aktiven Transport ermöglicht
- Nitrat aufgenommen werden kann
- Pilze und Bakterien abgetötet werden
- Anionen von Bodenkolloiden gelöst werden
- die Diffusion über die Epidermis-Membran beschleunigt wird
- Metallcarbonate und -hydroxide aufgelöst werden
- ) ein Protonengradient erzeugt wird, der sekundär-aktiven Transport ermöglicht
- ) Nitrat aufgenommen werden kann
- ) die Diffusion über die Epidermis-Membran beschleunigt wird
Die Abbildung zeigt die (idealisierte) Photosyntheseaktivität einer Pflanze
in Abhängigkeit von der Lichtintensität bei ausreichender Wasserversorgung und hoher Luftfeuchte.
Bitte ordnen Sie den folgenden Aussagen die passenden Ziffern auf der Kurve zu.
__ = Photoinhibition setzt ein
__ = Die Photosyntheseaktivität steigt linear mit der Lichtintensität
__ = Die photosynthetische ATP-Produktion ist gleich Null
__ = Lichtsättigung der Photosyntheseaktivität setzt ein
__ = Lichtkompensationspunkt
__ = Die Photosyntheseaktivität ändert sich nicht mit der Lichtintensität

6 = Photoinhibition setzt ein
3 = Die Photosyntheseaktivität steigt linear mit der Lichtintensität
1 = Die photosynthetische ATP-Produktion ist gleich Null
4 = Lichtsättigung der Photosyntheseaktivität setzt ein
2 = Lichtkompensationspunkt
5 = Die Photosyntheseaktivität ändert sich nicht mit der Lichtintensität
Bitte ordnen Sie folgenden Elementen eine Funktion zu, wenn es sich um ein Mikroelement der Mineralstoffversorgung von Pflanzen handelt; wenn es sich um ein Makroelement handelt, dann wählen Sie bitte die Antwort „ist ein Makroelement“.
Cu:
K:
Mn:
P:
(ist Bestandteil von Chlorophyll, ist ein Makroelement, ist Bestandteil im Komplex IV der Atmungskette, ist Bestandteil von Cytochromen, ist direkt beteiligt an der photosynthetischen Wasserspaltung, ist Bestandteil der Nitratreduktase)
Cu: ist Bestandteil im Komplex IV der Atmungskette
K: ist ein Makroelement
Mn: ist direkt beteiligt an der photosynthetischen Wasserspaltung
P: ist ein Makroelement
Bitte entscheiden Sie, ob folgende Aussagen zum Thema „Membrantransport“ für Membranporen, Kanalprotein oder Transporterproteine (Carrier) zutreffen
___ sind für die Aufnahme der meisten Mineralstoffe in Wurzelzellen verantwortlich.
___ weisen nur begrenzte Selektivität beim Transport von Substanzen auf.
Aquaporine gehören zur Gruppe der ___. ___r können 2 Substanzen im Sym- oder Antiport transportieren.
Der Membranpotential-abhängige K+-Einstrom in Schließzellen geschieht durch ___.
Carrier
Membranproteine
Kanalproteine
Carrier
Kanalproteine
Ordnen Sie nachfolgenden Entwicklungsprozessen die jeweils typischen Hormone bzw. Hormonklassen zu.
1) Bewurzelung von Stecklingen:
2) Verzögerung von Blattseneszenz:
3) Bildung von Xylemgefäßen:
4) Krümmungsbewegung Spross:
5) Krümmungsbewegung Wurzel:
6) Schutzreaktionen bei Wassermangel:
* (Abscicinsäure, Auxine, Cytokinine, Ethylen, Gibberelline)*
1) Bewurzelung von Stecklingen: Auxin
2) Verzögerung von Blattseneszenz: Cytokinin
3) Bildung von Xylemgefäßen: Auxin
4) Krümmungsbewegung Spross: Auxin
5) Krümmungsbewegung Wurzel: Auxin
6) Schutzreaktionen bei Wassermangel: Abscicinsäure
Sie wollen 10 ml einer Glucoselösung mit einer Konzentration von 20 mmol/L herstellen. Wieviel Glucose müssen Sie einwiegen? ___ (72, 36, 180, 360, 18, 45, 90, 720) [mg]
(Molmassen sind H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)
36mg
Folgende Komponenten sind Stationen des zyklischen Elektronentransportes in den Chloroplasten:
Ferredoxin
Plastochinon
ATP
Xanthophylle
Cytochrom a
Coenzym A
Plastocyanin
P680
Glutathion
LHCII
Ferredoxin
Plastochinon
Plastocyanin
Ohne besondere Anpassungen ist für Pflanzen nicht nur zu wenig Wasser ein Problem, sie können auch „ertrinken“. Warum?
Für Pflanzen ist die aerobe Atmung (Sauerstoff) wichtig. Bei zu viel Wasser wird die
Sauerstoffzufuhr abgeschnitten. Als Einzige Energiebringende Reaktion bleibt der Pflanze nur
die Gärung übrig, was aber zu einer geringeren Energieausbeute (ATP) führt.
Welche zellulären Komponenten können direkt die erforderlichen Kräfte für folgende Bewegungen bei Pflanzen bereitstellen? Wählen Sie bitte die charakteristischste aus.
(Actin, Dynein, Mysoin. Pektin, Turgor, Tubulin, Quellung)
Spaltöffnungsbewegung:
Plasmaströmung:
Geißelschlag bei Algen:
Krümmung einer Coleoptile:
Spaltöffnungsbewegung: Turgor
Plasmaströmung: Actin
Geißelschlag bei Algen: Dynein
Krümmung einer Coleoptile: Turgor
Im offenen Gelände können Pflanzen optimal Photosynthese betreiben. In der angefügten schematisierten Abbildung ist u.a. das Spektrum von Tageslicht im offenen Gelände dargestellt. Unter einem Blätterdach dagegen sind die für die Photosynthese wichtigen spektralen Bereiche zwangsläufig in ihrer Intensität deutlich reduziert. Das Restlicht, das in einem solchen Schatten noch zur Verfügung steht, wird in der Abbildung am ehesten durch das Spektrum ___ repräsentiert. Diese für Pflanzenschatten charakteristische Lichtqualität wird von dem Lichtrezeptor _____ (Phytochrom, Rhodopsin, Carotin, Cryptochrom, Phototropin) perzipiert, der dann in eine inaktive Form überführt wird. Diese Inaktivierung erlaubt abgeschatteten Pflanzen, eine Schattenmeidungsreaktion durchzuführen. Das Absorptionsspektrum dieser inaktiven Form des Rezeptors wird in der der Abbildung durch das (Absorptions-)Spektrum ___ charakterisiert.

4
Phytochrom
2
Schattenperzeption über Phytochrome
1 = inaktive Form des Phytochroms
2 = aktive Form des Phytochroms
3 = Spektrum unbeschattete Stelle
4 = Spektrum einer beschatteten Stelle
Bitte nennen Sie 2 Beispiele für Pflanzen mit C4-Photosynthesestoffwechsel
Mais
Hirse
Wählen Sie aus, welche der folgenden Reaktionen ablaufen können, wenn Sie die Chlorophylle der Thylakoidmembran mit weißem Licht bestrahlen!
Wärmeabgabe
Excitonenübertragung
Fluoreszenz aus dem S1-Zustand
Bildung von Phäophytin
Abgabe eines Protons
Fluoreszenz aus dem S2-Zustand
cis/trans-Isomerisierung
Abgabe eines Elektrons
Wärmeabgabe
Excitonenübertragung
Fluoreszenz aus dem S1-Zustand
Abgabe eines Elektrons
Für die eigentliche Teilung der Zelle bzw. Plastiden einer höheren Pflanze in zwei Individuen werden spezielle Strukturen und/oder Moleküle bereitgestellt, wählen Sie das jeweils Passendste aus.
Phragmoplast, Spindel, Kinetchor, FtsZ, Ppb, Centriole, Centrosom)
Teilung (Cytokinese) der Zelle einer höheren Pflanze:
Teilung eines Plastiden:
Teilung (Cytokinese) der Zelle einer höheren Pflanze: Phragmoplast
Teilung eines Plastiden: FtsZ
Bitte ordnen Sie die folgenden Kohlenhydrate (jeweils in wässriger Lösung von 1 g/L vorliegend) nach zunehmender Reaktivität in der Fehling’schen Reaktion
Glucose - Amylose - Saccharose - maltose
Saccharose -> Amylose -> Maltose -> Glucose
Kreuzen Sie die Richtigen Aussagen an:
- Die Bewegung der Schliesszellen ist ein Hydrotropismus
- Stomata öffnen sich durch Wasseraufnahme
- Indolessigsäure induziert die Schliessbewegung
- Die unterschiedliche Festigkeit des Plasmalemmas ruft die asymmetrische Bewegung der Schliesszellen hervor
- Die aktive Aufnahme von Kaliumionen ist eine Grundlage für die Öffnung der Stomata
- CO2-regulierte Stomata sitzen auf der Blattoberseite, H2O-regulierte auf der Blattunterseite
- Die Öffnung hängt von einem auswärts gerichteten Protonentransport ab
- Die Bewegung der Schliesszellen ist ein Hydrotropismus
- Stomata öffnen sich durch Wasseraufnahme
- Die aktive Aufnahme von Kaliumionen ist eine Grundlage für die Öffnung der Stomata
- Die Öffnung hängt von einem auswärts gerichteten Protonentransport ab
Sind die folgenden (bio)chemischen Reaktionen Redoxreaktionen?
NH3 + H3O+ –> NH4+ + H2O (Ja/Nein)
2 H2O2 –> 2 H2O + O2 (Ja/Nein)
H2O2 + Ascorbat –> 2 H2O + Dehydroascorbat (Ja/Nein
)
Fructose-6-phosphat + ATP –> Fructose-1,6-bisphosphat + ADP (Ja/Nein)
Succinat + FAD –> Fumarat + FADH2 (Ja/Nein)
CH3COOH (Essigsäure) + NH3 –> CH3CONH2 (Essigsäureamid) + H2O (Ja/Nein)
NH3 + H3O+ –> NH4+ + H2O Nein
2 H2O2 –> 2 H2O + O2 Ja
H2O2 + Ascorbat –> 2 H2O + Dehydroascorbat Ja
Fructose-6-phosphat + ATP –> Fructose-1,6-bisphosphat + ADP Nein
Succinat + FAD –> Fumarat + FADH2 Ja
CH3COOH (Essigsäure) + NH3 –> CH3CONH2 (Essigsäureamid) + H2O Nein
Die Fruchtreifung wird bei vielen Früchten durch das Hormon ___ (Cytokinin, Ethylen, Gibbereline, Auxine, Abscisinsäure) eingeleitet. Der Einsatz der Fruchtreifung ist verbunden mit einer ___(Erhöhung/Erniedrigung) der Atmung. In der Praxis kann bei vielen Früchten die Reifung durch ___(Erhöhung/Erniedrigung) der O2 Konzentration und/oder ____ (Erhöhung/Erniedrigung)der C02 Konzentration verzögert und so eine längere Lagerung ermöglicht werden.
Ethylen
Erhöhung
Erniedrigung
Erhöhung
Wählen Sie zutreffende Aussagen aus!
• Pflanzen besitzen nicht die Enzyme zur Verwertung des molekularen Stickstoffs
• Aufgrund des großen Bedarfs an Elektronen findet die Reduktion von Nitrit in Plastiden statt
• Pflanzen nehmen Stickstoff in der Regel in Form von Aminosäuren auf
• Unter Anaerobiose nutzen Pflanzen Nitrat als Elektronenakzeptor in der Endoxidation
• Die Reduktion von Nitrat und Nitrit kann sowohl in der Wurzel als auch in den Blättern erfolgen
• Aufgrund der negativen Ladungsverhältnisse im Humus muss die Pflanze für die
• Nitrataufnahme keine Energie aufwenden
- Pflanzen besitzen nicht die Enzyme zur Verwertung des molekularen Stickstoffs
- Aufgrund des großen Bedarfs an Elektronen findet die Reduktion von Nitrit in Plastiden statt
- Die Reduktion von Nitrat und Nitrit kann sowohl in der Wurzel als auch in den Blättern erfolgen
Ordnen Sie bitte den folgenden Hormonen die passenden Strukturen zu, d.h. tragen Sie die korrekten Ziffern ein (jede korrekte Zuordnung 0,5 Punkte, kein Punkteabzug für falsche Zuordnung).
IAA (natürliches Auxin):
2,4-D (künstliches Auxin):
Zeatin (Cytokinin):
Gibberellinsäure:
Abscisinsäure:
Ethylen:

IAA (natürliches Auxin): 4
2,4-D (künstliches Auxin): 3
Zeatin (Cytokinin): 2
Gibberellinsäure: 1
Abscisinsäure: 6
Ethylen: 5
Bitte ordnen Sie zu folgenden Aufgaben in Pflanzen die jeweils passenden Mineralstoffe zu.
(Cu, K, Fe, Mn, Na, B,)
Bestandteil von Cytochromen passt zu
Bestandteil von Plastocyanin passt zu
Bestandteil des wasserspaltenden Komplexes passt zu
Makroelement passt zu
Bestandteil des PSI passt zu
Notwendig zur Aufrechterhaltung des Turgors passt zu
Bestandteil von Cytochromen passt zu Fe, Cu
Bestandteil von Plastocyanin passt zu Cu
Bestandteil des wasserspaltenden Komplexes passt zu Mn
Makroelement passt zu Na, K
Bestandteil des PSI passt zu Mn? Fe?
Notwendig zur Aufrechterhaltung des Turgors passt zu K
Bitte kreuzen Sie die richtigen Antworten an.
Typische Bestandteile einer pflanzlichen Biomembran sind:
Phospholipide
Cellulose
Cholesterin
Mono- und Oligosaccharide
Wachs
Proteine
Phospholipide
Mono- und Oligosaccharide
Proteine
Für die bekanntesten Pflanzenhormone wurden Hormonrezeptoren gefunden, denen direkt charakteristische Signal-Transduktionswege zugeordnet werden können. Wählen Sie den zutreffendensten aus
(Sensorkinase – Phosphorylierung von Regulatoren, Ubiquitinierung – Abbau von Regulatoren im Proteasom)
Der Gibberellin-Rezeptor GID1 (Gibberellin Insensitive Dwarf 1):
Der Cytokinin-Rezeptor CRE1 (Cytokinin Reponse 1):
Der Auxin-Rezeptor TIR1 (Transport Inhibitor Reponse 1):
Der Ethylen-Rezeptor ETR1 (EThylene Receptor 1):
Der Gibberellin-Rezeptor GID1 (Gibberellin Insensitive Dwarf 1): Ubiquitierung
Der Cytokinin-Rezeptor CRE1 (Cytokinin Reponse 1): Sensorkinase
Der Auxin-Rezeptor TIR1 (Transport Inhibitor Reponse 1): Ubiquitierung
Der Ethylen-Rezeptor ETR1 (EThylene Receptor 1): Sensorkinase
A) In welchen Reaktionen wird bei der C4 und bei der C3-Photosynthese ATP verbraucht? Nennen Sie jeweils das Edukt mit Namen.
C3:
C4:
B) Wieviel energiereiche Phosphorsäureanhydridbindungen werden bei der C4 und bei der C3 Photosynthese jeweils pro fixiertem CO2 verbraucht? Was ist der Grund für den Unterschied? Bitte begründen, nicht die bereits in (A) genannte Reaktion nennen.
C3 =
C4 =
A)
C3: 3Phosphoglycerat, Ribulose-5-Phosphat
C4: Pyruvat, 3-Phosphoglycerat, Ribulose-5-Phosphat
B)
C3 = 3
C4 = 5
Löst man Zucker in Wasser
• steigt das Wasserpotential und die Lösung wird hypertonisch im Vergleich zu vorher
• sinkt das Wasserpotential und die Lösung wird hypotonisch im Vergleich zu vorher
• sinkt das Wasserpotential und die Lösung wird hypertonisch im Vergleich zu vorher
• steigt das Wasserpotential und die Lösung wird hypotonisch im Vergleich zu vorher
• sinkt das Wasserpotential und die Lösung wird hypertonisch im Vergleich zu vorher
Ordnen Sie den Beschreibungen jeweils den idealisierten Graphen zu.
pH-abhängige Aktivität der Sauren Phosphatase ___
[x-Achse: pH-Wert; y-Achse: Produktmenge pro Zeiteinheit]
Lichtabhängige O2-Entwicklung von Chloroplasten ___
[x-Achse: Lichtintensität; y-Achse: Sauerstoffproduktion]
Photometrische Bestimmung von Nitrophenol (Eichung) ___
[x-Achse: Konzentration Nitrophenol; y-Achse: Extinktion]

D
E
C
Eine Pflanze leidet wegen andauernder Trockenheit unter Wassermangel. Welche Anpassungsmöglichkeiten können ihr offenstehen, um ihr Überleben zu verlängern?
Die Pflanze erhöht die Konzentration gelöster Stoffe in ihren Wurzelzellen.
Die Pflanze schaltet um vom C3- auf den C4-Photosynthesestoffwechsel, falls es sich um eine C4-Pflanze handelt.
Die Pflanze schaltet um vom C3- auf den CAM-Photosynthesestoffwechsel, falls es sich um eine CAM-Pflanze handelt.
Die Pflanze exportiert Protonen und/oder andere Ionen aus ihrer Wurzel, um das Wasserpotential im Boden zu erniedrigen.
Die Pflanze erhöht die Konzentration gelöster Stoffe in ihren Wurzelzellen.
Die Pflanze schaltet um vom C3- auf den CAM-Photosynthesestoffwechsel, falls es sich um eine CAM-Pflanze handelt.
___ sind für die Aufnahme der meisten Mineralstoffe in Wurzelzellen verantwortlich.
___ weisen nur begrenzte oder keine Selektivität beim Transport von Substanzen auf.
___ gehören zur Gruppe der Kanalproteine
___ können 2 Substanzen im Sym- oder Antiport transportieren.
Der Membranpotential-abhängige K+-Einstrom in Schließzellen geschieht durch ___.
Transportproteie (Carrier)
Membranporen
Aquaporine
Transportproteie (Carrier)
Kanalproteine
- *Ordnen Sie nachfolgenden Entwicklungsprozessen die jeweils typischen Hormone bzw. Hormonklassen zu.**
1) Bewurzelung von Stecklingen:
2) Verzögerung von Blattseneszenz:
3) Bildung von Xylemgefäßen:
4) Krümmungsbewegung Spross:
5) Krümmungsbewegung Wurzel:
6) Schutzreaktionen bei Wassermangel:
1) Bewurzelung von Stecklingen: Auxine
2) Verzögerung von Blattseneszenz: Cytokinine
3) Bildung von Xylemgefäßen: Auxine
4) Krümmungsbewegung Spross: Auxine
5) Krümmungsbewegung Wurzel: Auxine
6) Schutzreaktionen bei Wassermangel: Abscisinsäure
Der Casparystreifen …
enthält Lignin
behindert den apoplastischen Weitertransport des Wassers
behindert den symplastischen Weitertransport des Wassers
Trennt die Rhizodermis von der Wurzelrinde
trennt die Wurzelrinde vom Xylem
trennt das Xylem vom Phloem
- enthält Lignin
- behindert den apoplastischen Weitertransport des Wassers
Eine Pflanze hat photosynthetisch 45 g Glucose (C6H12O6) erzeugt (gemäß der „Grundgleichung der Photosynthese“).
Bitte beantworten Sie folgende Fragen indem Sie die Antwort als Zahl eingeben.
Beachten Sie bitte auch, dass die Einheiten vorgegeben sind.
Für die Berechnung können Sie die Rückseite des Protokollblattes verwenden.
Wieviel mol Glucose hat die Pflanze produziert? (Molmassen in g/mol: H: 1; C: 12; O: 16).
Wieviel mol Wasser spaltet die Pflanze pro 4 mol synthetisierter Glucose?
Wieviel mol Sauerstoff erzeugt die Pflanze pro 2 mol synthetisierter Glucose?
0,25mol
48mol
12mol
A) Welche Konzentration hat eine Tyrosin-Lösung mit einer im Photometer bei einer Wellenlänge von 280 nm gemessenen Extinktion von 0,6 ?
(Weglänge 1 cm, Molarer Extinktionskoeffizient ε280 nm, 1 cm = 1200 M-1 cm-1.) Achten Sie auf die Angabe der richtigen Einheit und machen Sie Ihren Rechenweg sichtbar! (1 Punkt)
B) Welche Extinktion hat eine Tyrosin-Lösung, die halb so konzentriert ist? (0.5 Punkte)
C) Wie groß ist das Verhältnis der Lichtintensität vor der Probe im Vergleich zu jener nach der Probe (I0 / I) bei einer Extinktion von 1? (0.5 Punkte)
A) Konzentration: 0,5µMol -> E=ε*d*c -> 0,6=1200*1*c -> 0,6/(1200*1)=c -> c=0,0005Mol = 0,5µMol
B) E=0,3
C) Lichtintensität nach der Probe ist nur noch 1/10 der Lichtintensität vor der Probe
Homöotische oder auch homeotische Gene gibt es ___. Sie kodieren ___ und sind primär involviert in ___.
bei Tieren und Pflanzen
für Transkriptionsfaktoren
Organentwicklung
Sie haben folgende 2 Redoxpaare vorliegen, die bei einer bestimmten Konzentration und gleichem pH-Wert die angegebenen Redoxpotentiale E besitzen:
NADH + H+ / NAD+ + 2 H+ + 2 e-: E = -0,4 V (Dieses Redoxpaar wird im folgenden abgekürzt als: NADH / NAD+)
FADH2 / FAD + 2 H+ + 2 e-: E = 0 V (Dieses Redoxpaar wird im folgenden abgekürzt als: FADH2 / FAD)
Bitte ergänzen Sie den folgenden Text so, dass sich korrekte Aussagen ergeben.
Unter den beschriebenen Bedingungen ist ___ ein Oxidationsmittel für ___ Um den Elektronenfluss von einem Redoxpaar zum anderen umzudrehen, muss ich die Konzentration von ___ drastisch erniedrigen, wenn dabei alle anderen Konzentrationen gleich bleiben.
FAD
NADH
NADH
Phytochrom B ist ein Lichtsensor, mit dem die wachsende Pflanze wichtige Informationen aus der Umwelt für zielgerichtetes Wachstum erhält. Es kann in zwei Zustandsformen, Hellrot- und Dunkelrot-absorbierend, existieren. Das Hellrot-absorbierende Molekül ist die ___ Form.
Das funktionelle Phytochrom ist ein Protein-Pigment-Komplex mit einem kovalent gebundenen Chromatophor, der folgender Stoffgruppe zugehörig ist (möglicherweise mehr als eine Auswahl korrekt): ___.
Phytochromartige Sensoren findet man erst ___.
inaktive
Tertapyrrol
ab den Cyanobakterien
Unter manchen Bedingungen kann ein Teil der PSII-Lichtsammelantenne die Absorption des PSI verstärken (State Transition), ausgelöst durch überwiegend reduziertes Plastochinon. Bitte wählen Sie die Bedingungen aus, unter denen dies beobachtet werden kann.
bei zyklischem Elektronentransport
PSI wird stärker angeregt als PSII
bei unzureichender Wasserversorgung
Wenn PSII durch ein Plastochinon-Analog blockiert ist
bei zyklischem Elektronentransport
bei unzureichender Wasserversorgung
Bitte geben Sie für folgende Pflanzengewebe jeweils die (überwiegend) darin enthaltenen Plastidentypen an.
reife Tomate:
unreife Tomate:
inneres Blatt eines Weißkohlkopfs:
rotes Blatt einer Blutbuche:
Kartoffel:
reife Tomate: Chromoplast
unreife Tomate: Chloroplast
inneres Blatt eines Weißkohlkopfs: Etioplast
rotes Blatt einer Blutbuche: Chloroplast
Kartoffel: Amyloplast
Wählen Sie zutreffende Aussagen aus!
Unter Anaerobiose wird im Boden Nitrat in der Nitratatmung reduziert
Bei Wassermangel und hoher Lichtintensität werden durch eine Alternative Oxidase Elektronen aus Nitrat in die Elektronentransportkette der Thylakoidmembran eingespeist
Die Elektronen zur Reduktion von Nitrit stammen in der Wurzel aus dem Oxidativen Pentosephosphatzyklus
Die primäre Stickstoffquelle für Pflanzen sind die N-haltigen Basen der Nukleinsäuren
In Geweben mit niedrigem Sauerstoffpartialdruck können Pflanzen molekularen Stickstoff zu Ammonium reduzieren
Unter Anaerobiose wird im Boden Nitrat in der Nitratatmung reduziert
Die Elektronen zur Reduktion von Nitrit stammen in der Wurzel aus dem Oxidativen Pentosephosphatzyklus
ATP ist ein Substrat der Phosphofructokinase (Reaktion: Fructose-6-phosphat + ATP –> Fructose-1,6-bisphosphat + ADP). Gleichzeitig hemmt ATP bei vielen Organismen dieses Enzym.
(a) Wie kann man das erklären?
(b) Warum ist die Hemmung der Phosphofructokinase durch ATP eine sinnvolle Regulation im Stoffwechsel-Zusammenhang?
a) es handelt sich um Feed-Back-Hemmung, ATP bindet allosterisch an der Phosphofructokinase und verhindert ein weiteres Binden von Fructose-6-Phosphat
b) Ist viel/ausreichend ATP da, wird die Phosphorfructokinase gehemmt, sodass keine weitere Glukose verbraucht wird -> ressourceneinsparung