6 - plant adaptations to the environment

Question 1

6.1 Fotosyntese er…

Answer 1

…processen hvorved energi fra Solen i form af shortwave radiation indfanges af planter for at gennemgå en række kemiske reaktioner, der resulterer i bindingen af CO2 som karbohydrater og frigørelsen af O2 som et biprodukt.

Question 2

6.1 Fotosyntese kan opdeles i…

Answer 2

…lys-afhængige reaktioner - klorofyl absorberer lysenergi, ATP (fra ADP) og NADPH (fra NADP+) syntetiseres.

…lys-uafhængige reaktioner - CO2 kombineres med RuBP, former 3-PGA, hvilket konverteres til G3P v.hj.a. ATP og NADPH fra tidligere. G3P bruges til produktionen af karbohydrater.

Question 3

6.1 Hvad katalyserer carboxylation?

Answer 3

Enzymet rubisco.

Question 4

6.1 C3 planter…

Answer 4

…benytter Calvin-Benson cyklussen - bindingen af CO2 til 3-carbon PGA’er.

Question 5

6.1 Ulempen ved C3 stien (pathway) er…

Answer 5

…rubisco er også en oxygenase - katalyserer reaktionen mellem O2 og RuBP (resulterer i frigivelsen af CO2 - fotorespiration)

Question 6

6.1 Netto fotosyntese er…

Answer 6

…netto carbon fortjeneste; fotosyntese - respiration.

Question 7

6.2 PAR…

Answer 7

…er tilgængeligheden af lys

…påvirker fotosyntese rate direkte.

Question 8

6.2 Lys kompensationspunktet (light compensation point, LCP) er…

Answer 8

…punktet hvorved fotosyntese raten er lig 0.

Question 9

6.2 Lys mætningspunktet (light saturation point) er…

Answer 9

…den højest mulige PAR værdi - fotosyntese kan ikke stige over denne.

Question 10

6.2 “Photoinhibition” er…

Answer 10

…den negative effekt (faldende fotosyntese rater) ved høje lys niveauer.

…resultatet af “overloading” af de lys-afhængige reaktioner.

Question 11

6.3 Fotosyntese involverer de to vigtige fysiske processer…

Answer 11

…diffusion og transpiration.

Question 12

6.3 Diffusion af CO2 fra atmosfære til blad er kontrolleret af…

Answer 12

…diffusionsgradienten - forskellen mellem CO2 koncentrationer i luften og i bladet.

…stomatal ledningsevne (conductance) - gennemstrømningshastigheden i stomata

Question 13

6.3 “Stomatal conductance” består af…

Answer 13

…stomatal densitet - antal stoma per overfladeareal

…“aperture” - størrelsen af de stomatale åbninger.

Question 14

6.3 Transpiration…

Answer 14

…er vandtab gennem stomata. Må erstattes af vand fra jorden.

…afhænger af fugtighed.

Question 15

6.4 “Turgor pressure” er…

Answer 15

…den kraft vandet i en celle udøver på cellevæggen.

Question 16

6.4 Vand potentiale (water potential) er…

Answer 16

…forskellen i Gibbs energi per mol mellem vandet af interesse og rent vand.

…højest i jorden, lavest i atmosfæren.

…bestemt af hydrostatisk tryk (resultat af turgor pressure), osmotisk potentiale (afhænger af “solute” koncentration), og “matric potential” (vands tendens til at klæbe til overflader).

Question 17

6.4 Vand-brugs effektivitet er…

Answer 17

…ratio af carbon fikseret (fotosyntese) per enhed vand tabt (transpiration).

Question 18

6.6 Planters optimale + maksimale temperature for fotosyntese er…

Answer 18

…afhængige af de optimale + maksimale temperature for rubisco.

Question 19

6.6 Landplanter sænker deres temperatur ved…

Answer 19

…fordampning (under transpiration) og konvektion.

Question 20

6.6 Grænselaget (boundary layer) er…

Answer 20

…et lag af stille luft (eller vand), der omgiver overfladen af hvert blad.

…modificeret af diffusion af varme, vand og CO2 fra bladet.

…påvirket af vind/vandstrøm, bladstørrelse + form.

Question 21

6.7 Er tilpasninger i planter til forhold i miljøet uafhængige eller indbyrdes afhængige af hinanden?

Answer 21

Indbyrdes afhængige - fx. lys, temperatur og fugtighed.

Question 22

6.8 Når det kommer til planters tilpasning til lys/skygge, kan de være…

Answer 22

…skygge-intolerante

…skygge-tolerante - lavere “light saturation point”, lavere maximum fotosyntese rate, lavere respirationsrater, højere SLA.

Question 23

6.8 Specifik bladareal (specific leaf area, SLA) er…

Answer 23

…ratioen mellem overfladeareal til vægt for et blad (cm^2/g).

Question 24

6.9 Når atmosfæren/jorden er tør, svarer planter ved at…

Answer 24

…delvist lukke stomata/kun have dem åbne i kortere perioder.

Question 25

6.9 C4 og CAM planter har…

Answer 25

…modificeret fotosyntese, der øger “water-use efficiency” i varmere og tørrere miljøer.

…“bundle sheath cells” - fotosyntetiske celler (kun C4)

…generelt højere maksimum fotosyntese rate.

Question 26

6.9 Det ekstra skridt i fotosyntese hos C4 og CAM planter er…

Answer 26

…CO2 reagerer med PEP i stedet for RuBP, katalyseret af PEP carboxylase, hvilket producerer 4-carbon “malic + aspartic acid”, som efterfølgende er brudt ned til CO2 igen og transformeret til sukker (ved brug af C3 stien).

Question 27

6.9 Fordelene ved C4 stien er…

Answer 27

…at PEP ikke reagerer med oxygen, hvilket eliminerer fotorespiration, som resulterer i højere netto fotosyntese.

…konverteringen af syrer til CO2 koncentrerer CO2en, hvilket øger effektiviteten af reaktionen mellem CO2 og RuBP.

Question 28

6.10 Frost hårdførhed (Frost hardiness) er…

Answer 28

…en tilpasning til at tolerere ekstrem kulde.

…et genetisk kontrolleret træk.

…ændringen af kulde-sensitive celler til hårdføre gennem formationen eller tilføjelsen af beskyttende forbindelser i cellerne (såsom sukker eller aminosyrer, der virker som anti-freeze - sænker temperaturen hvor frysning sker).

Question 29

6.11 Ved reduceret næringstilgængelighed…

Answer 29

…allokeres carbon fra skudvækst til rodvækst (fenotypisk plasticitet).

Question 30

6.11 En fordel ved langsommere vækst er…

Answer 30

…at planten kan undgå stress ved lave næringsforhold.

Question 31

6.11 Nitrogen er et vigtigt næringsstof fordi…

Answer 31

…både rubisco og klorofyl, som er nødvendige for at fotosyntese kan forløbe, er bygget på nitrogen.

Question 32

6.12 Hvis en plante har fenotypiske træk, der tillader høje fotosyntese- + vækstrater under høj ressource-/energitilgængelighed, vil der være en trade-off med…

Answer 32

…tolerance (overlevelse, vækst, reproduktion) under lav ressource-/energitilgængelighed.