Kapitel 5: Energiehaushalt Flashcards
Was versteht man unter chemiosmotischer Kopplung?
Die chemiosmotischer Kopplung bezeichnet die Kopplung des durch die Elektronentransportkette gebildeten Protonengradienten an die ATP-Synthese durch die ATP-Synthase
Zähle die Subkompartimente von Mitochondrien und Chloroplasten auf und gib deren pH-Wert an.
Mitochondrium: Intermembranraum (pH 7), Matrix (pH 8)
Chloroplast: Intermembranraum (pH 7), Stroma (pH 8), Thylakoidlumen (pH 5)
Bei welchen Stoffwechselvorgängen wird im Mitochondrium Acetyl-CoA gebildet?
Acetyl-CoA wird im Mitochondrium gebildet durch die oxidative Decarboxylierung von Pyruvat (Endprodukt der Glykolyse im Cytoplasma) und andererseits bei der beta-Oxidation von Fettsäuren.
Welches ist der terminale Elektronenakzeptor der Atmungskette?
Der terminale Elektronenakzeptor der Atmungskette ist Sauerstoff, welcher dabei zu Wasser reduziert wird
Wie kann ein Mitochondrium aus Acetyl-CoA ATP produzieren?
Im Citratsäurezyklus werden Elektornen von Acetyl-CoA auf den Elektronencarrier NAD+ (=>NADH) übertragen, welches die Elektronen der Atmungskette (Elektronentransportkette) zuführt. Dort werden sie in mehreren Schritten auf O2 übertragen, wobei ein H+ Gradient über die innere Mitochondrienmembran aufgebaut wird. unter Ausnutzung dieses Gradienten kann die in die innere Mitochondrienmembran eingelagerte ATP-Synthase ATP synthetisieren
Wo wird das CO2 gebildet, welches wir beim normalen Atmen ausatmen?
Es entsteht im Citratzyklus aus Acetyl-CoA und bei der oxidative Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetyl-CoA
Welche Prozesse der Photosynthese laufen, lichtabhängig ab, welche lichtunabhängig? Wo finden die jeweiligen Prozesse statt?
Lichtabhängig: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie liefert ATP (chemiosmotische Kopplung) und NADPH (Elektronen stammen aus der Spaltung von Wasser). Ort: Thylakoidmembran
Lichtunabhängig: Calvin-Zyklus: Kohlenstoff-Fixierung und Synthese von Zuckern (und auch Fett- und Aminosäuren) aus CO2 (Energie aus ATP und NADPH). Ort: Stroma
Pflanzen nehmen CO2 auf und wandeln es in O2 um.
Richtig/Falsch
Falsch.
Das CO2 wird zum Aufbau von Kohlenhydraten verwendet, der Sauerstoff entsteht bei der Photolyse von Wasser (2H20 => O2 + 4 H+)
Nenne 3 verschiedene pflanzliche Plastide sowie deren Funktion.
- Chloroplast (Photosynthese)
- Leukoplast (Speicherung von Reservestoffen, z.B. Amyloplasten als Stärkespeicher)
- Chromoplast (Synthese von Farbstoffen)
Was versteht man unter dem Begriff Photorespiration?
Die Photorespiration oder Lichtatmung bezeichnet das Einschleusen von O2 in den Calvin-Zyklus von anstelle von CO2 bei niedrigen CO2-Konzentrationen. Dabei wird kein Zucker aufgebaut, aber dennoch ATP verbraucht.
Wieso kommt es überhaupt zur Photorespiration?
An heissen Tagen können Pflanzen ihre Stromata schliessen, um exzessiven Wasserverlust zu vermeiden. Dadurch wird jedoch auch die CO2-Versorgung limitiert.
Wie unterscheiden sich die Blätter von C4-Pflanzen anatomisch von denjenigen von C3-Pflanzen?
C4-Pflanzen besitzen in ihren Blättern um ihre Leitbündel herum markante, ringförmig angeordnete Bündenscheidenzellen it Chloroplasten, welche wiederum umgeben sind von einem Ring aus Mesophyllzellen. C3-Pflanzen besitzen ur kleine Bündelscheidenzellen ohne Chloroplasten, dafür ein in ein Schwamm- bzw. Palisadengewebe differenziertes Mesophyll.
Wozu dient die spezielle Blattanatomie von C4-Pflanzen?
Die C4-Pflanzen trenne die C-Fixierung räumlich von der Kohlenhydratsynthese. Das CO2 wird dabei in den Mesophyllzellen vorfixiert, in eine C4-Verbindung eingebaut und als solche aktiv in eine Bündelschiedezelle transportiert und dort wiederum als CO2 freigesetzt. Durch den aktiven Transport kann CO2 in den Bündelscheidenzellen auch bei niedrigen Konzentrtionen genügend konzentriert werden. Der synthetische Teil des Calvin-Zyklus (Zuckeraufbau) beschränkt sich auf die Bündescheidezellen. So können C4-Pflanzen die Photorespiration minimieren.
Wie werden nukleär codierte Proteine in Mitochondrien bzw. Chloroplasten importiert?
Chloroplast: Über die Proteintranslokatoren TOC und TIC gelangt ein Protein ins Stroma. Besitzt es zusätzlich zur Signalsequenz für das Zielorganell Chloroplast noch eine weitere für den Thylakoidraum als Zielort, kann es über verschiedene Routen über die Thylakoidmembran transportiert werden
Mitochondrium: Über die Proteintranslokatoren TOM und TIM erfolgt der Transport eines Proteins in die mitochondrial Matrix
Wie hängt die Actin-abhängige Mobilität von Chloroplasten vom Licht ab?
Durch autonome, auf subzellulärer Ebene regulierte Actin-abhängige Bewegung exponieren sich Chloroplasten in einer Zelle schwachem Licht und schützen sich vor zu starkem Licht
