6 - plant adaptations to the environment Flashcards
6.1 Fotosyntese er…
…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.
6.1 Fotosyntese kan opdeles i…
…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.
6.1 Hvad katalyserer carboxylation?
Enzymet rubisco.
6.1 C3 planter…
…benytter Calvin-Benson cyklussen - bindingen af CO2 til 3-carbon PGA’er.
6.1 Ulempen ved C3 stien (pathway) er…
…rubisco er også en oxygenase - katalyserer reaktionen mellem O2 og RuBP (resulterer i frigivelsen af CO2 - fotorespiration)
6.1 Netto fotosyntese er…
…netto carbon fortjeneste; fotosyntese - respiration.
6.2 PAR…
…er tilgængeligheden af lys
…påvirker fotosyntese rate direkte.
6.2 Lys kompensationspunktet (light compensation point, LCP) er…
…punktet hvorved fotosyntese raten er lig 0.
6.2 Lys mætningspunktet (light saturation point) er…
…den højest mulige PAR værdi - fotosyntese kan ikke stige over denne.
6.2 “Photoinhibition” er…
…den negative effekt (faldende fotosyntese rater) ved høje lys niveauer.
…resultatet af “overloading” af de lys-afhængige reaktioner.
6.3 Fotosyntese involverer de to vigtige fysiske processer…
…diffusion og transpiration.
6.3 Diffusion af CO2 fra atmosfære til blad er kontrolleret af…
…diffusionsgradienten - forskellen mellem CO2 koncentrationer i luften og i bladet.
…stomatal ledningsevne (conductance) - gennemstrømningshastigheden i stomata
6.3 “Stomatal conductance” består af…
…stomatal densitet - antal stoma per overfladeareal
…“aperture” - størrelsen af de stomatale åbninger.
6.3 Transpiration…
…er vandtab gennem stomata. Må erstattes af vand fra jorden.
…afhænger af fugtighed.
6.4 “Turgor pressure” er…
…den kraft vandet i en celle udøver på cellevæggen.
6.4 Vand potentiale (water potential) er…
…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).
6.4 Vand-brugs effektivitet er…
…ratio af carbon fikseret (fotosyntese) per enhed vand tabt (transpiration).
6.6 Planters optimale + maksimale temperature for fotosyntese er…
…afhængige af de optimale + maksimale temperature for rubisco.
6.6 Landplanter sænker deres temperatur ved…
…fordampning (under transpiration) og konvektion.
6.6 Grænselaget (boundary layer) er…
…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.
6.7 Er tilpasninger i planter til forhold i miljøet uafhængige eller indbyrdes afhængige af hinanden?
Indbyrdes afhængige - fx. lys, temperatur og fugtighed.
6.8 Når det kommer til planters tilpasning til lys/skygge, kan de være…
…skygge-intolerante
…skygge-tolerante - lavere “light saturation point”, lavere maximum fotosyntese rate, lavere respirationsrater, højere SLA.
6.8 Specifik bladareal (specific leaf area, SLA) er…
…ratioen mellem overfladeareal til vægt for et blad (cm^2/g).
6.9 Når atmosfæren/jorden er tør, svarer planter ved at…
…delvist lukke stomata/kun have dem åbne i kortere perioder.
6.9 C4 og CAM planter har…
…modificeret fotosyntese, der øger “water-use efficiency” i varmere og tørrere miljøer.
…“bundle sheath cells” - fotosyntetiske celler (kun C4)
…generelt højere maksimum fotosyntese rate.
6.9 Det ekstra skridt i fotosyntese hos C4 og CAM planter er…
…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).
6.9 Fordelene ved C4 stien er…
…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.
6.10 Frost hårdførhed (Frost hardiness) er…
…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).
6.11 Ved reduceret næringstilgængelighed…
…allokeres carbon fra skudvækst til rodvækst (fenotypisk plasticitet).
6.11 En fordel ved langsommere vækst er…
…at planten kan undgå stress ved lave næringsforhold.
6.11 Nitrogen er et vigtigt næringsstof fordi…
…både rubisco og klorofyl, som er nødvendige for at fotosyntese kan forløbe, er bygget på nitrogen.
6.12 Hvis en plante har fenotypiske træk, der tillader høje fotosyntese- + vækstrater under høj ressource-/energitilgængelighed, vil der være en trade-off med…
…tolerance (overlevelse, vækst, reproduktion) under lav ressource-/energitilgængelighed.
