C 3 / C4

Question 1

Durch lichtabhängige Aktivierung des oxidativen Pentosephosphatwegs vermeidet die Pflanze
tagsüber, dass produziertes ATP und NADPH nutzlos umgesetzt werden

Answer 1

Falsch.
Lichtabhängig wird tagsüber der oxidative Pentosephoshatweg deaktivert.
Vielmehr spielt hier der reduktive Pentosephosphatweg eine Rolle.

Question 2

Nachts muss der Calvin-Benson-Zyklus garnicht erst inaktiviert werden, da nachts kein ATP
produziert wird und auch kein NADPH zur Verfügung steht

Answer 2

Falsch.
Nachts wird ATP in den Mitochondrien gebildet. NADPH kann dem oxidativen
Pentosephosphatzyklus entstammen. Um hier keine futile cycles entstehen zu lassen, muss
der Calvin-Benson-Zyklus deaktiviert werden.

Question 3

Im Verlauf der Evolution hat RuBisCo bei C4-Pflanzen durch Mutation ihre doppelte katalytische
Funktion als Carboxylase und Oxygenase verloren. Dies erklärt die hohe Effizienz der CO2-
Bindung und deren hohe Photosyntheseleistung

Answer 3

Falsch.
Die Veränderungen der C4-Pflanzen sind anatomischer, physiologischer und
biochemischer Natur. Durch räumliche Trennung und Vorfixierung von CO2 durch PEPCarboxylase
ist RuBisCo sehr hohen CO2-Konzentrationen exponiert, weshalb die
Carboxylasefunktion deutlich überwiegt. Grundsätzlich ist eine Oxygenasefunktion aber
weiterhin möglich.

Question 4

Der Chloroplastendimorphismus erklärt die unterschiedliche Gestalt der Chloroplasten in C3 und
C4-Pflanzen

Answer 4

Richtig.
Entsprechend der räumlichen und funktionellen Trennung der Chloroplasten in
C4-Pflanzen weisen diese unterschiedliche Anatomie auf. Die Chloroplasten im Mesophyll
beinhalten Granastapel, während jene in den Bündelscheidezellen nur Stromathylakoide
beinhalten. Dies ist bei C3-Pflanzen so nicht zu finden.

Question 5

C3-Pflanzen verlieren am Tag und in der Nacht einen erheblichen Teil der Energie durch
Photorespiration

Answer 5

Falsch.
Photorespiration kann nur tagsüber auftreten. Hierbei tritt die eher unerwünschte
Oxygenasefunktion der RuBisCo in Erscheinung. In der Nacht ist lediglich mit
mitochondrialer Respiration zu rechnen

Question 6

C3-Pflanzen decken ihren Energiebedarf am Tag hauptsächlich durch Fotorespiration

Answer 6

Falsch.
Bei der Fotorespiration tritt die eher unerwünschte Oxygenasefunktion der RuBisCo
in Erscheinung. In Ihrem Verlauf muss sogar ATP aufgewendet werden

Question 7

C4-Photosynthese wird so genannt, weil sie Kohlenstoff zunächst in Form einer organischen Säure
mit 4 Kohlenstoffatomen bindet und in ihrem Rahmen 4 ATP und NADPH gebildet werden

Answer 7

Falsch.
Zwar entsteht als erstes Fixierungsprodukt mit Oxalacetat ein C4-Körper, jedoch ist
die Menge an gebildetem ATP und NADPH nicht maßgeblich für die Namensgebung
(sowie auch abweichend von den genannten Werten).

Question 8

Die Konzentrierungsstrategien von C4-Pflanzen tragen dazu bei, Wasser zu sparen. Jedoch
benötigt die Kohlenstofffixierung doppelt so viel Energie wie bei C3-Pflanzen.

Answer 8

Richtig.
Wasser wird gespart, da durch die Vorfixierung des Kohlenstoffes durch die
hochaffine PEP-Carboxylase die Spaltöffnungen weniger weit/lang geöffnet werden
müssen und so der Transpiration entgegengewirkt wird. Der Vorgang ist zwar sehr
kostenintensiv, jedoch wachsen C4-Pflanzen vorzugsweise in heißen, sonnigen Gebieten, in
welchen die Licht- und damit Energieverfügbarkeit weniger limitierend ist. In der Kosten-
Nutzen-Abwägung überwiegt somit der Verdunstungsschutz.