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Biophysik > Lichtstress und Schutzmechanismen bei Pflanzen: fertig? (Zsm) > Flashcards

Lichtstress und Schutzmechanismen bei Pflanzen: fertig? (Zsm) Flashcards

1
Q

was ist der unterschied zwischen Lipiden und detergenzien?

A

?

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2
Q

Inegrale Lipide im PSII

A

11 Monogalactosyl-diacylglycerol (MGDG): lumen und cytoplasma (CP)
7 Digalactosyl-diacylglycerol (DGDG): lumen
5 Sulfoquinovosyl-diacylglycerol (SQDG): CP
2 Phosphatidyl-gycerol (PG): CP

7 Detergenzmoleküle: n-dodecyl-beta-maltoside (beta-DM)

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3
Q

Strukturen der integralen Lipide im PSII

A

siehe PS3/Folie7

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4
Q

Chinone Beispiele / Struktur

A 
Bsp.:
Ubichinon (Purpurbakt)
Menachinon (Grüne B.,Purpurbakt)
Plastochinon (PSII)
Phyllochinin (PSII)

Struktur (PS3/12)

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5
Q

welche chinone kommen in Purpurbakt vor?

A

Ubichinon, Menachinon

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6
Q

welche chinone kommen in grünen bakt vor?

A

Menachinon

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7
Q

welche chinone kommen im PSII vor?

A

Plastochinon (PSII)

Phyllochinin (PSII)

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8
Q

Wo kommen Ubichinon, Menachinon vor?

A

Purpurbakt

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9
Q

Wo kommen Plastochinon,

Phyllochinin vor?

A

PSII

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10
Q

was sind chinone?

A

e–Carrier

können 1-2 e- transportieren

für jedes e- nehmen sie ein H+ auf

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11
Q

wie findet der e- austausch zwischen chinonen statt?

A

Plastochinon: günstige Anordnung in Membran in der nähe von Q_b-BS

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12
Q

was sind mögliche Funktionen der lipidmoleküle im PSII?

A 
- strukturelle Flexibilität des PSII
?- Austausch der D! UE (turnover)?
- Monomer-Monomer-WW
- Auf/Abbau des Multi-UE-PSII-Komplexes 
- Beeinflussung der PQ/PQH2-Diffusion in und aus der Q_b und Q_c_BS
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13
Q

Wie werden Edukte und Produkte der H2O-Spaltung vom Mn4Ca Cluster hin und wegtransportiert?

A

Ionenkanäle

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14
Q

Was bewirken strahlenschäden im Mn4CaO5 Cluster?

A

Vergrößerung der Mn-Mn-Abstände und der Mn-Liganden-Abstände

  • > Reduktion des Mn’s
  • > Veränderte Struktur des Clusters
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15
Q

Wie verteidigt sich die Pflanze gegen Lichtschäden in 1. Linie?

A

Quenchin

Umwandlung in Wärme-> überschüssige E wird ‘gelöscht’

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16
Q

Wie verteidigt sich die Pflanze gegen Lichtschäden in 2. Linie?

A

Radikalfänger und Enzyme:

Cars, Superoxid-Dismutase, Ascorbat

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17
Q

toxische photoprodukte

A 
Triplett Zustand (3^Chl*)
Superoxid O2-
singulärer Sauerstoff 1^O2*
Wasserstoffperoxid H2O2
Hydroxylradikal OH
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18
Q

radikalfänger, Enzyme gegen tox- photoprodukte

A

Cars, Superoxid, Dismutase, Ascorbat

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19
Q

Absorptionsmax Chla

A

blau: 430 nm
rot: 662 nm

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20
Q

Absorptionsmax Chlb

A

blau: 453 nm
rot: 642

21
Q

welche Auswirkung hat die interne Umwandlung in der Photosynthese auf blaue Lichtquanten?

A

Sie wirken wie rote Lichtquanten (trotz deren höheren E-Gehalts)

22
Q

NPQ

A

nicht photochem. Löschung

bei zu hohen lichteinflüssen

strahlungslose Löschung des 1^Chl* über IC auf GZ

->Wärmeabgabe

23
Q

PAM

A

Puls-amplitudenmodulierte Chl_fluoreszenz

-> aussage über aktuellen PSII-Status

24
Q

Quantenausbeute

A

Rate. mit der ein Prozess abläuft / Anzahl der absorb. Photonen

= Verhältnis zw der Anzahl an absorb. Photonen und einem daraus folgenden Ereignis wie Fluoreszenz oder chem. Reaktion

25
Antennenchlorophylle Aufbau in Cyanobakt
PS3/37 Phycobilisomen
26
was stellt den Photonenschutzmechanismus bei Pflanzen dar?
LHCI/II | periphere Anordung um PSII/I
27
LHC Funktion bei normaler einstrahlung
normale Einstrahlung: Einfangen der Sonnenenergie Übertragung zum RZ der PS Xanthophylle liegen zw LHC-Monomeren -> Störung des E-Transportes innerhalb der Antennen Start: LHCII -> Anregungs-E -> RZ im PSII Verteilungsregulation auf PSI/II Dissipation überschüssiger ANregungs-E (Lichtschutz, NPQ,qE) (durch Thylakoidmembran getrennte Anordnung der PS)
28
LHC Funktion bei hoher einstrahlung
LHC von PSII -> Umschalten zu gelöschtem Zustand Vermeidung von Lichtschäden -> wärmeabgabe
29
Energie trapping
Absm_Chla: 650nm // Absm_Chlb: 670nm Differenz -> geht als Wärme verloren
30
welche sind die schützeneden Pigmente in LHCII?
4 Xanthophylle, davon 2 Luteine
31
Xanthophylle
sauerstoffhaltige Derivate der Carotinoide - Lichtschutzfunktion NPQ - Umschalten von effizienter Lichtsammlung/Dissipation zb. Violaxanthin, Zeaxabthin, Antheraxathin
32
Carotinoide + Bsp
Pigmente, lichtabsorption durch konj. DB, Schutzfunktion! Caroten, Lutein, Rhodopin, Peridinin (PS3/43)
33
Funktion von cars?
Carotinoide! - Energiedonoren/Akzeptoren - schutzfunktion - Erweiterung des Absorptionsspektrums
34
was ist der D1 turnover?
reparaturmechanismus! Lichtschädigung -> Signal zur Konformationsänderung zum Entfernen des D1 Prot Monomerisierung des PSII mit teilweiser Abspaltung der UE Entferung des geschädigten D1/ Einsatz eines neuen, nativen D1 durch Protease FtsH Erneute Bindung der UE + Wiedereinführung des Mn4Ca Clusters
35
FtsH
membrangebundene Protease
36
PSU
photosyntetic unit = RZ + LHCs LHCs absorbieren licht, geben es an RZ weiter mittels Quinonmolekülen wird ein H+Gradient erzeugt -> Antrieb der ATP-Synthese -> EnergieT mittels Trichterprinzip
37
LHCs
Lichtsammelkomplex
38
Trichterprinzip
Energie-Falle: Weiterletung der Energie durch Exzitionentransfer/Resonanz-ET
39
FRET
Förster-Resonanz-Energie-Transfer - Donor(Farbstoff) gibt Energie an Akzeptor(Farbstoff) - abstandabhängiger ET - physikal. Prozess - strahlungsfrei (nicht durch Photonenaustausch)!!! - über Dipol-Dipol-WW (Gesetzt von Coulomb) - zB in LHC - Vorraussetzung: 1) Abstand < 10nm 2) Überlappung der Spektren von Donoremission/ Akzeptorabsorption 3) parallele Elektron. Schwingungsrichtungen (Übergangsdipole) von D und A
40
ET im Chlorophyllmolekül
Photonenabsorpt.: Chl -> Chl* (e- hüpft in Porphyrinring)
41
Dextermechanismus
- Transfer durch e- Austausch - kurze Enfernung < 1nm - Überlappung der Molekülorbitale
42
qT
State Transition - langsam - reversibel - zu Hohe Anregung: Stau im PQH2 - > Aktiv. der Proteinkinase, Phosphorilierung des LHCII bewirkt Abkopplung der Antenne im PSII -> LHCII-P wandert von Grana zu STromalamellen -> Verschiebung des E-GW in Richtung PSI - Rückbewegung durch phosphatase - wenn PQ ox. -> Anregungsüberschuss im PSI, deakt. Kinase, kaum LHC-P
43
Antennenchlorophylle Aufbau in Pflanzen
als Trimere LHC - Antennen - Prot
44
dynamische Photoinhibition
- bei moderaten lichtintensitäten: - Reduktion der quanteneffizienz. - erhalt der max. PS-rate - wärmeabgabe
45
chronische photoinhibition
starke Lichteinstrahlung: - red. der quanteneffizienz - red. der PS-rate: D1-Schädigung
46
welche formen der photoinhibition gibt es?
dynamisch | chronisch
47
Wo findet die hauptzerstörung im PS ducrh lcihtstress statt?
im RZ/PSII: D1
48
wie oft findet der Reperaturmechanismus des PSII statt? wie wird er bezeichnet?
D1 turnover | alle halbe stunde

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