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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
Q

Antennenchlorophylle Aufbau in Cyanobakt

A

PS3/37

Phycobilisomen

26
Q

was stellt den Photonenschutzmechanismus bei Pflanzen dar?

A

LHCI/II

periphere Anordung um PSII/I

27
Q

LHC Funktion bei normaler einstrahlung

A

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
Q

LHC Funktion bei hoher einstrahlung

A

LHC von PSII -> Umschalten zu gelöschtem Zustand
Vermeidung von Lichtschäden
-> wärmeabgabe

29
Q

Energie trapping

A

Absm_Chla: 650nm // Absm_Chlb: 670nm

Differenz -> geht als Wärme verloren

30
Q

welche sind die schützeneden Pigmente in LHCII?

A

4 Xanthophylle, davon 2 Luteine

31
Q

Xanthophylle

A

sauerstoffhaltige Derivate der Carotinoide

  • Lichtschutzfunktion NPQ
  • Umschalten von effizienter Lichtsammlung/Dissipation

zb. Violaxanthin, Zeaxabthin, Antheraxathin

32
Q

Carotinoide + Bsp

A

Pigmente, lichtabsorption durch konj. DB, Schutzfunktion!

Caroten, Lutein, Rhodopin, Peridinin (PS3/43)

33
Q

Funktion von cars?

A

Carotinoide!

  • Energiedonoren/Akzeptoren
  • schutzfunktion
  • Erweiterung des Absorptionsspektrums
34
Q

was ist der D1 turnover?

A

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
Q

FtsH

A

membrangebundene Protease

36
Q

PSU

A

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
Q

LHCs

A

Lichtsammelkomplex

38
Q

Trichterprinzip

A

Energie-Falle:

Weiterletung der Energie durch Exzitionentransfer/Resonanz-ET

39
Q

FRET

A

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
Q

ET im Chlorophyllmolekül

A

Photonenabsorpt.: Chl -> Chl* (e- hüpft in Porphyrinring)

41
Q

Dextermechanismus

A
  • Transfer durch e- Austausch
  • kurze Enfernung < 1nm
  • Überlappung der Molekülorbitale
42
Q

qT

A

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
Q

Antennenchlorophylle Aufbau in Pflanzen

A

als Trimere

LHC - Antennen - Prot

44
Q

dynamische Photoinhibition

A
  • bei moderaten lichtintensitäten:
  • Reduktion der quanteneffizienz.
  • erhalt der max. PS-rate
  • wärmeabgabe
45
Q

chronische photoinhibition

A

starke Lichteinstrahlung:

  • red. der quanteneffizienz
  • red. der PS-rate: D1-Schädigung
46
Q

welche formen der photoinhibition gibt es?

A

dynamisch

chronisch

47
Q

Wo findet die hauptzerstörung im PS ducrh lcihtstress statt?

A

im RZ/PSII: D1

48
Q

wie oft findet der Reperaturmechanismus des PSII statt? wie wird er bezeichnet?

A

D1 turnover

alle halbe stunde

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