Ökophysische Geobotanik

Question 1

Chloroplasten

Answer 1

• Chlorophyll a: größte Bedeutung bei Pflanzen
• Chlorophyll b: höhere Pflanzen u. einige Algen überträgt seine Anregungsenergie auf Chl-a

Question 2

Chlorophyll a/b Verhältnisse bei lichtökologisch unterschiedlich charakterisierten Blättern bzw. Pflanzen

Answer 2

• 6 = Verhältnis 6a/1b
• Es gibt keinen Bereich = < 1 -> es überwiegt immer a!!
• A überwiegt immer, je schlechter die Strahkungsbedingungen werden, desto größer ist der Zuwachs an b (aber niemals 1/1 Verhältnis!)

Question 3

Carotinoide: UV-Strahlung

Answer 3

• Haematococcus. Carotinoid Astaxanthin
• Cyanobakterien: mycosporine in Gallertscheiden, z.B. Scytonemin (bräunlich)
  -> UV-Schutz bei Pflanzen

Question 4

Stomata, je 1 Bsp.

Answer 4

• hypostromatisch = Stomata auf Blattunterseite, viele Laubbäume -> z.B. Bergahorn, Robuche
• amphistomatisch = Stomata auf beiden Blattseiten -> z.B. Mais, Erbse
• epistomatisch = Stomata auf Blattoberseite -> z.B. Schwimmblätter (Seerosen, etc.), xerophytische Ericaceen und Poaceen (an trockene Standorte angepasst)

Question 5

Arten der Thermogenese

Answer 5

• Familie der Aronstabgewächse
• Wärme + Aasgeruch: Anlockung von Bestäubern
• Symplocarpus foetidus ermöglicht Thermogenese den Blütenkolben, aufliegenden Schnee zu schmelzen
• Alternativer Elektronentransfer in Mitochondrien

Question 6

Chloroplasten-Thylakoide

Answer 6

• Wasser wird gespalten um Elektronen bereit zu stellen für Photosynthese
• Lichtenergie: e -> Photosystem II + I sowie Elektronentransportketten NADPH + ATP
  -> Mangan im Zentrum des Photosystems II (Als Spurenelement)

Question 7

Angepasstheit and Winter und Dürreperioden:

Answer 7

• Unterteilung in Lebensformen, nach Überdauerung der Sprosse, nach Lage & Schutz der überdauernden Erneuerungsknospen
  -> Raunkiaersche Lebensformen

Question 8

Licht-/Dunkelreaktion in Chloroplasten

Answer 8

• Co2 wird von einem Akzeptor-Molekül fixiert: Ribulose-1,5-diohosphat
• Enxzym für die Caroxylierung bzw. Fixierung: Ribulose-1,5-diphosphat + CO2
  -> Ribulose-1,5-diphosphat-Carboxylase = Rubisco

Question 9

C3, C4, CAM-Pflanzen

Answer 9

• C3- Problem: Rubisco katalysiert nicht nur die Fixierung Co2, sondern auch eine konkurrierende Oxygenase-reaktion (im Licht) -> Dabei wird die C3-Pflanzen fixiertes Co2 wieder freigesetzt (wenn es zu warm ist)
• C4, z.B. Mais & Zuckerrohr, Enzym: PEP- (Phosphoenolpyruval-) Carboxylase
• CAM, z.B. Hauswurz, Mauerpfeffer, CAM-Stoffwechsel: Diumaler Säurerhytmus = Tagsüber Stomata zu – Nachts offen (CO2 Aufnahme – Speicherung als Malat - Malat wird in Vakuole angereichert)

Question 10

Vergleich CAM-C4

Answer 10

• CAM: zeitliche Trennung (Tag/Nacht) zwischen primärer Co2 Fixierung und weiterer Reduktion zu Glukose (im Calvinzyklus)
  -> Ziel: Verringerung des Wasserverlusts -> Stomata könne tagsüber geschlossen bleiben =/ keine Transpiration
• C4: räumliche Trennung
  -> Mesophylzellen: Co2 + PEP in Malat
  -> Leitbündelscheidenzelen: Dalvinzyklus
  -> Ziel: Verringerung der Co2-Fixierungsverluste (Oxygenase-Reaktion von Rubisco) in heißen Regionen