Last Signal Flashcards
Was versteht man unter abiotischen Stress?
= Umwelt bedingter Stress: physicochemischen Stress
Pflanzen: Ortsgebundenheit, besonders vielfältige Wege der Stressreaktion und der Erkennung von Signalen, häufige Reaktion – Wachstumsstopp
Licht: Pigmente
Temperatur: Proteinstabilität, Membranfluidität
Wasserhaushalt: Turgor, Plasmamembran
Salzstress: allgemeine osmotische und spezifische Effekte
Welche Mechanismen haben Pflanzen um mit Temperaturstress umzugehen?
Tiefe Temperaturen Eiskristallbildung
Extrazellulär: mechanische Zerstörung, Zelldehydrierung
Intrazellulär: Zellzerstörung
Abhängig von Konzentration an gelösten Stoffen (Kohlehydrate, Antifreeze Proteine), Kristallisationskeime
Geschwindigkeit
Große gefährlicher
Hohe Temperaturen
Hitzeschockproteine
Welche Mechanismen haben Pflanzen um mit Trockenstress umzugehen?
Ursachen Regenmangel und Dürreperioden hohe Salzkonzentrationen Bodenfrost Erhöhte Transpirationsraten
Trockenstressgene codieren Regulatorische Elemente, Chaperons, Wassertransportproteine, oder Enzyme zur Bildung von osmotischen Substanzen und zur Entgiftung von ROS
Ausscheidung von Salz über die Blätter
Welche Mechanismen haben Pflanzen um mit Stress durch Staunässe umzugehen?
Wechsel zwischen aeroben und semiaeroben Bedingungen
Bildung von zelltoxischem Ethanol
Geringere Energieausbeute
Wodurch wird Stress durch Schwermetalle hervorgerufen?
Gründe für Toxizität Hohe Affinität zu Schwefel Bindung an Thiolgruppen falsche Proteinfaltung Freisetzen von Fe Redoxreaktionen Bindung an Liganden verdrängt andere Metallionen ZnNi>Co>Cd>Fe>Mn>Mg
Positive und negative Effekte von Selen
Se-Se Brücken stabilisieren räumliche Struktur schlechter
Cysteine haben häufig essentielle Funktionen im katalytischen Zentrum
Was ist oxidativer Stress und welche Schutzmechanismen gibt es dagegen?
Oxidative stress: Enhanced production of reactive oxygen species (ROS)
„Sauerstoffradikale“ bezeichnet – sind Sauerstoff-enthaltende Moleküle.
Antioxidatives Schutzsystem - enzymatische und nichtenzymatische Radikalfänger und Antioxidantien
Sekundärer Schutz - Reparaturmechanismen der DNA und geregelter Abbau von Proteinen (-turnover)
Erklären sie die beiden unterschiedlichen Mechanismen der Schwermetalltoleranz.
Ausschliesser: Häufiger
Blockierung der Metallaufnahme
Entgiftung in den Wurzeln
Kaum Weitertransport in die Blätter
Hyperakkumulatoren:
entgegengesetztes Verhalten bei Aufnahme und Verteilung von Schwermetallen
Allgemeine Mechanismen Ausschluß Binden an Zellwand Phytochelatine Komplexbildung mit organischen Säuren Kompartimentierung
Hyperakkumulatoren: Drei wesentliche Eigenschaften
Höhere Aufnahmekapazität
Schneller und effektiver Transport zum Spross
Gute Detoxifizierungsmöglichkeiten in den Blättern
Erklären Sie die Problematik der Steroide in der Umwelt.
Steroide von Mensch und Tier ausgeschieden, gelangen über Abwasser und aus der Landwirtschaft (Masthilfsmittel) in Gewässer, ebenso synthetische Steroide aus Arzneimitteln
1937 wurde erstmals die Umwandlung von Dehydroepiandrosteron in Testosteron durch Hefe beschrieben
Etliche Mikroorganismen können Steroide umwandeln, aber keine ubiquitäre Eigenschaft
Bestimmte Steroide: Markersubstanzen für durch Abwasser verunreinigte marine Habitate, Koprostanol wird durch die Reduktion von Cholesterol gebildet, korreliert mit Anzahl der coliformen Bakterien
zahlreiche unterschiedliche Umwandlungsreaktionen, Detoxifikation bei Bakterien, durch Steroide induziert, Kohlenstoff-und Energiequelle
Metabolisierung des Steroidgerüsts v.a. durch Actinobakterien, γ- und ß-Proteobakterien
Modellorganismus Comamonas testosteroni aerobe, gramnegative, chemoorganotrophe Stäbchen
Anaerober und aerober Abbau, aerober Stoffwechselweg ist nach dem zentralen Intermediat 9,10, Secosteroid benannt
Was sind Xenobiotika und wie schützen sich Organismen davor?
Xenobiotika sind körperfremde Stoffe meist anthropogenen Ursprungs.
Umweltschadstoffe aus industriellen und landwirtschaftlichen Aktivitäten, wie z.B. polychlorierte Biphenyle, Dioxine, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, synthetische Pigmente, Pestizide, pharmazeutisch wirksame Substanzen, Weichmacher, Konservierungsstoffe
oft schwer abbaubar
häufig hydrophob
Biotransformation du Biodegradation:
Phase I: Einführung funktioneller Gruppen (Oxidoreduktasen, Hydrolasen, Lyasen
Phase II: wasserlösliche Konjugate (Transferasen) mit niedermolekularen Verbindungen wie Glucuronsäure (O, C, N, S), Sulfatreste (O, N), Acetylreste (N, O), Methylreste (O,N, S)
Phase III: Unschädlich machen durch Ausscheidung, Speicherung, Einbau in Zellwände
Welche Arten der Signalerkennung gibt es?
Typische Signale:
Hormone, Pheromone
Hitze, Kälte, osmotischer Druck, Licht
Konzentrationsveränderung bestimmter Stoffe
hydrophobe Signal-
Moleküle (zB. Steroide) dringen direkt in die Zelle ein und binden intrazelluläre Rezeptoren
hydrophile Signal-
Moleküle binden an Zelloberflächenrezeptoren
