Fragen 26-44

Question 1

26. Was ist Gärung? Bei welchen Organismen ist es der Hauptmechanismus zur Energiegewinnung? Welche Gärungstypen kennen sie? Nennen sie Anwendungen!

Answer 1

• Glykolyse mit anschließenderReduktion der Brenztraubensäure durch das bei der Glykolyse gebildete NADH + H
• Anaerobe Atmung: nicht oxydativer Abbau von organischen Verbindungen, wobei Energie frei wird
• Unvollständiger Abbau der Glucose (vollständiger: Atmung)
• Aufspaltung des Traubenzuckers mit O2-Umlagerung -> endotherme + exotherme Verbindung + Energie
• Bakterien und Pilze
• Alkoholische Gärung (Hefepilze):
  
  • z.B. Weinherstellung, Bier
• Milchsäuregärung (Milchsäurebakterien):
  
  • z.B. Sauerkraut, Gurken (Konservierung)
• Buttersäuregärung (Bakterien):
  
  • Kohlenhydrate ® Buttersäure und CO2
• Zellulosegärung (Zellulosebakterien):
  
  • Zellulose ® einfache Zucker + CO2
  • z.B. Darmflora
• Essigsäuregärung (Essigsäurebakterien):
  
  • z.B. Essigherstellung

Question 2

34. Was ist ein Kormus? (Sproßpflanze, Kormophyten) Nennen sie die Grundorgane eines Kormophyten und deren typische Funktionen!

Answer 2

• Weiterentwicklung des Thallus bei den Landpflanzen
• besteht aus den drei Grundorganen Sproßachse, Wurzel, Blatt
• diejenigen Pflanzen, die einen solchen Kormus besitzen, werden als Kormophyten zusammengefasst und den durch den Besitz eines Thallus gekennzeichneten ursprünglicheren Thallophyten gegenübergestellt
• Blätter:
  
  • Assimilation
  • Gasaustausch + Transpiration
• Sproßachse:
  
  • Träger der Blätter
  • Verbindung Wurzel – Blatt
  • Speicherung von Reservestoffen
• Leitbahnen:
  
  • Wasser- und Nahrungstransport (Xylem)
  • Assimilattransport (Phloem)

Question 3

37. Gibt es vergleichbares zu den Hormonen der Tiere? (Phytohormone nennen und kurz Funktion erläutern)

Answer 3

• bei Tieren haben Hormone spezielle Organe als klar definierte Synthesepunkte und müssen zum Wirkunsort transportiert werden -> bei Pflanzen Trennung nicht so scharf
• oft Bildungs- und Wirkungsort getrennt -> Transport unpolar passiv durch Diffusion entlang eines Phytohormon-Gradienten oder polar, dann von Stoffwechselenergie abhängig

Question 4

38. Bewegung bei Pflanzen; Beispiele nennen. Auf welchen Mechanismen beruhen sie? (z.B. Blattbewegung bei Mimosen, Fangbewegung der Venusfliegenfalle, Phototropismus)

Answer 4

passive und aktive Mechanismen:

Passive Mechanismen:

• funktioniert nach rein physikalischen Prinzipien aufgrund vorgeformter Strukturen. Hierzu gehören Quellungs- und Kohäsionsmechanismen

Aktive Mechanismen:

• stoffwechselabhängige Prozesse beteiligt:
• Reizausgelöste Bewegungen:
• Taxien:
  
  • Gerichtete Ortsbewegungen ganzer Pflanzen
  • Richtung durch Reiz bestimmt
  • z.B. Farnspermatozoiden
• > Chemotaxis: Fäulnisbakterien werden angekockt durch best. Stoffe
• > Phototaxis: bes. bei autotrophen Organismen
• > Thermotaxis: z.B. bei Planktonorganismen
• > Thigmotaxis: (Reaktion auf Berührungsreize) Umgehen von Hindernissen, Feindvermeidung
• Tropismen:
  
  • Reiz verursacht Krümmungsbewegung
  • Richtung durch Reiz bestimmt
  • -> Phototropismus: Lichtreiz (Sonnenblumen)
    
    • positiv phototropisch: viele oberirdische Sprosse und Blattstiele
    • negativ phototropisch: regieren manche Wurzeln
• > Geotropismus: Schwerkraft (Wurzel)
• > Chemotropismus: chemische Reite (Einwachsen des Pollenschlauchs)
• > Haptotropismus: Berührung (Ranken)
• Nastien:
  
  • Reiz verursacht Krümmungsbewegung
  • Richtung keine Beziehung zum Reiz
• > Haptonastie (Venusfliegenfalle)
• > Seismonastie (Mimose)
• > Photonastie (Seerosen -> tags geöffnet, nachts zu)

Reizunabhängige Bewegungen:

• Nutation:
  
  • Autonome, nicht durch äußeren Reiz bestimmte Bewegungen
  • z.B. kreisrunde Bewegung v. Winde- und Schlingpflanzen

Question 5

44. Charakterisieren sie kurz Lichtreaktion und Dunkelprozess der Photosynthese! (Wozu wird Wasser benötigt? Stammt O2 aus CO2 oder aus H2O? Photosystem 1 und 2, CO2-Fixierung, ATP-Gewinnung, Reduktionsäquivalente, Calvinzyklus, Elektronentransportkette, Protonengradient (wo?), Photophospholierung)
45. Zyklisch

Answer 5

1. Zyklische Phosphorylierung:
   * Synthese von ATP aus ADP und anorg. Phosphat während des durch die Lichtreaktion getriebenen Elektronenkreislaufes:

Durch Lichtabsorpion des Chlorophylls werden Elektroden angeregt, d.h. auf ein höheres Energieniveau angehoben, und auf ein bestimmtes Reduktios-Oxidations-System übertragen, das eisenhaltige Eiweiß Ferredoxin

-> von hier kann Elektronenpaar über eine Kette von Redox-Katalysatoren (Plastochinon, Cytochrom f) zum Chlorophyll zurückkehren und dabei die Energie für die Phosphorylierung der ADP liefern:

ADP + Phosphat + hu ® ATP

Question 6

44. Charakterisieren sie kurz Lichtreaktion und Dunkelprozess der Photosynthese! (Wozu wird Wasser benötigt? Stammt O2 aus CO2 oder aus H2O? Photosystem 1 und 2, CO2-Fixierung, ATP-Gewinnung, Reduktionsäquivalente, Calvinzyklus, Elektronentransportkette, Protonengradient (wo?), Photophospholierung)
45. Nicht-Zyklisch

Answer 6

Außer diesem zyklischen Elektronentransport gibt es noch einen nichtzyklischen:

2. Photolyse des Wassers
   * lichtbedingte Spaltung des Wassers unter Bildung von O2 und reduziertem NADPH und H+

Statt wieder zum Chlorophyll zurückzukehren können die angeregten Elektronen vom reduzierten Ferredoxin auch auf das NADP+ übergehen, das unter gleichzeitiger Aufnahme von zwei H+ in seine reduzierte Form verwandelt wird und somit als H-Überträger für die weitere, eigentliche Assimilation, verfügbar ist

Question 7

44. Charakterisieren sie kurz Lichtreaktion und Dunkelprozess der Photosynthese! (Wozu wird Wasser benötigt? Stammt O2 aus CO2 oder aus H2O? Photosystem 1 und 2, CO2-Fixierung, ATP-Gewinnung, Reduktionsäquivalente, Calvinzyklus, Elektronentransportkette, Protonengradient (wo?), Photophospholierung)
45. CO2-Bindung und Reduktion

Answer 7

3. CO2-Bindung und Reduktion
   * chemische Fixierung des atmosphärischen CO2 an einen Akzeptor und seine Umwandlung zu Kohlenhydrat

in lichtunabhängiger Dunkelreaktion wird CO2 katalysiert, fixiert und das labile Primärprodukt in zwei C3-Körper, die Photoclycerinsäure, gespalten

• > diese wird durch ATP phosphoryliert
• > erstes faßbares Photosyntheseprodukt entsteht Triose-3-Phosphat
• > Kohlenstoff des energiearmen CO2 ist auf die Stufe des Kohlenhydrats reduziert und in energiereiche Bindung gebracht
• > zwei Moleküle Triose-3-phosphat werden in einen C6-Körper (Hexose) unter Freisetzung der Phosphorstärke umgewandelt und zum Aufbau von Rohrzucker, Stärke, Zellulose oder anderen Kohlenhydraten verwandt