Pflanzenphysiologie Flashcards
Die mobilen Elektronencarrier der photosynthetischen Elektronentransportkette sind Ubiquinon und Cytochrom c
Falsch:
Ubiquinon und Cytochrom c sind mobile Elektonencarrier der mitochondrialen Transportkette.
Photosynthetische Transportkette Plastoquinone und Plastocyanin.
Die Fluoreszenz einer Chlorophylllösung ist gegenüber einer Thylakoidmembransuspension mit derselben Chlorophyllkonzentration immer höher.
Richtig:
Freie Chlorophylllösung (roh Extrakt aus Blättern/aus Chlorophyllmolekülen)und andere Photosynthesepigmente verfügen hohe Fluoreszenz, während eine intakte Thylakoidmembransuspension ein sehr viel geringere Chlorophyllfluoreszenz aufweist, trotz der gleichen Chlorophyllkonzentration. Die Chlorophylle in Proteinen der Thylakoidmembranen neben der Chlorophyllfluoreszenz, exitomischen Elektronen Energietransfer durchführen können und damit wird die Fluoreszenz reduziert.
Chlorophyll a absorbiert Lichtenergie im gelb-grünen Bereich.
Falsch:
Chlorophylle im blauen und roten Spektrum des Sonnenlichts absorbieren.
Die Lichtabsorptionseigenschaften der Chlorophylle a und b tragen dazu bei, dass Chlorophyll a Anregungsenergie auf Chlorophyll b übertragen kann.
Falsch:
Im roten Wellenlängebereich absorbiert Chlorophyll b energiereichere Photonen absorbiert und hat die Aufgabe die Anregungsenergie auf Chlorophyll a zu übertragen.
Das photosynthetische Aktionsspektrum eines Blattes ist identisch mit dem Absorptionspektrum der reinen Pigmente.
Falsch:
Aktionsspektrum eines Blattes wurde untersucht und das Absorptionspektrum der reinen Pigmente. Die Pigmente die aus dem Proteinen herausgelöst worden sind, unterscheiden sich schon durch die Bindung der Pigmente an Proteine der Photosysteme verändern sich die Absorptionseigenschaften der Pigmente, sodass nicht von einer Identität der Spektren eines Blattextraktes und den Spektren eines Pigmenten gesprochen werden kann.
Die räumliche Trennung der beiden Photosyteme in der Thylakoid beeinträchtigen die Photosyntheseleistung der Pflanzen.
Falsch:
Photosytem I, Photosystem II sind räumlich innerhalb der Thylakoidmembran voneinander getrennt. Photosytem II befindet sich in Granastapel und Photosytem I überwiegend in den Stromalamellen (in den Stromathylakoiden). Diese Trennung hat sterische Gründe, dennoch ist diese räumliche Trennung keine Beeinträchtigung, dennoch stellt diese räumliche Trennung keine Beeinträchtigung der Photosyntheseleistung dar. Durch die mobilen Carrier, durch die beteiligten Cytochrom-bf6-Komplexes ist sie hergestellt, dass eine optimale Photosyntheseleistung erfolgen kann.
Carotinoide dienen in der Photosynthese als Schutzpigmente und akzessorische Pigmente. Deshalb befinden sie sich auch im Reaktionszentrum der Photosynthesekomplexe.
Carotinoide nehmen akzessorische- und Schutzpigmentfunktion in den Antenenkomplexen wahr. Die Co-Proteine, auch die photosynthetische Prozesse in den hohen Komplexen der Photosysteme I und II durch akzessorische Pigmente und Schutzpigmente unterstützt werden.
Carotinoide sind sowohl in den peripheren Antennenkomplexen, wie auch in den hohe Proteinen (in der Proteinen der Pro-Komplexen) zu finden. Sie führen dort sowohl Schutzfunktion wie auch Beteiligung an der Weiterleitung der photosynthetischen Anregungsenergie. In peripheren und in den hoch Komplexen wichtig. Sie befinden sich in Antennenkomplexen und in Reaktionszentren.
Das Photosytem II ist in den Stromathylakoiden untergebracht, da der Wasserspaltungsapparat/Sauerstoffbildende Komplex in den Granastapeln eine sterische Behinderung erfahren würde.
Falsch:
Photosystem II befindet sich in den Granastapeln, Photosytem II wird in den Granastapeln nicht beeinträchtigt. Photosytem II hat in den luminalen Bereich die assoziierten Proteine des Wasserspaltungsapparats. Es kommt also zu keiner sterischen Behinderung der Vorgänge am Mangan-Kalcium-Cluster, dies erfolgt in der Tat in den Granastapeln (Granathylakoiden. Photosystem II ist überwiegend Granathylakoiden zu finden und nicht in den Stromathylakoiden.
Eine Funktion der Elektronentransportkette in den Thylakoidmembranen besteht darin, durch die Thylakoidmembran Protonen in das Lumen zu pumpen, die dazubeitragen, das später ATP durch Chemoosmose erzeugt werden kann.
Richtig:
Eine Funktion der Elektronentransportkette in den Thylakoidmembranen besteht darin, durch die Thylakoidmembran Protonen in das Lumen zu pumpen also von der Stromaseite in das Lumen und diese Protonengradient soll durch Chemoosmose ATP bilden. Diese Funktion ist vollkommen richtig. Es gibt zwei große Bereiche die zur Ansäuerung des Lumensbeitrag, also zum Aufbau der Protonengradienten, einmal die Wasserspaltung die in Lumen stattfinden und auch die Rexodvorgänge des Plastoquinons. Bei der Reduktion des Plastoquinons nach Übertragung von Elektronen aus dem Photosystem II werden auch Protonen mitgeführt die dann bei der Oxidation des Plastoquinons am Cytochrom-b6f-Komplexe in das Lumen abgegeben werden. Eine Form des Transfers von Protonen.
Die beiden Photosysteme I und II sin ein Komplex von Protonenpumpenden Proteinen in der Thylakoidmembran.
Falsch:
Dort weniger ein Protonpumpenderprozess eben beschrieben worden, sondern es werden Elektronen transportiert. Photosystem I und II sind keine Protonenpumpen, sondern Proteine die die Information haben die Elektronentransportkette zu beginnen oder zu Ende zu führen. Protonentransfer sind Aufgaben von anderen Bestandteilen der photosynthetischen Elektronentransportkette. Das
Die strukturelle Organisation des lichtgetriebenen Energietransfers und Elektronenflusses in Proteinkomplexen der Photosynthese ist durch die Synthese von Plastiden- und Kernkodierten Proteinen möglich.
Richtig:
Photosysteme I und II aus Komponenten bestehen die sowohl kernkodiert und plastidenkodiert sind. Insbesondere die Proteine des Co-Komplexes zumindest die Reaktionszentrumsproteine sind Plastiden kodiert, während kleinere Untereinheiten überwiegend und die Antennenproteine/Antennenkomplexproteine eher/vollständig kernkodiert sind. Für die vollständige Funktionsweise der beiden Photosysteme, Proteine aus dem Kern und Plastiden genommen erforderlich sind.
Der lineare photosynthetische Elektronentransport ist wegen der Lokalisation des Photosystem I in den Stromathylakoiden und dem Photosystem II in den Granathylakoiden beeinträchtigt.
Falsch:
Wegen der Trennung, die innerhalb der Membran kommt, ist also der lineare Elektronentransport nicht beeinträchtigt, denn die mobilen Carrier sorgen für einen funktionsfähigen Elektronentransport zwischen diesen Photosystemen.
Ohne Antennenkomplexe sind Photosysteme I und II funktionsunfähig.
Falsch:
Auch ohne die Ausbildung von den peripheren Placeae Komplexen sind Photosysteme funktionsfähig. Photosystem II hat Hohantennenproteinen CP43 CP47 und
Photosystem I mit PSAA und PSAB enthält eine große Anzahl von Chlorophylle ( insgesamt 96). Alle diese 96 mit Ausnahme der Chlorophylle in Special Pair dienen in Reaktionszentrum, eben der Lichtsammlung, der Aufnahme von Lichtenergie, zur Versorgung des Reaktionszentrumspigments im Reaktionszentrum. Davon ausgehen, dass Photosysteme auch ohne periphere Antennen funktionsfähig bleiben, zwar beschränkt aber trotzdem nicht funktionsunfähig sind.
Innerhalb des Photosystems II sind die Eisen-Schwefelcluster die finalen Elektronenakzeptoren
Falsch:
Photosystem II verwendet Quinonen und Photosystem I verwendet Eisen-Schwefel-Cluster.
Eisen-Schwefel-Cluster findet man in Photosystem I und da fungieren finale Elektronenakzeptoren innerhalb des Photosystem I.
Innerhalb des Photosystem I werden die Elektronen abschließend auf das Plastoquinon QA übertragen.
Falsch:
Photosystem I enthält die Eisen-Schwefel-Cluster und Photosytem II besitzen die Quinone, um damit den Elektronentransport innerhalb des Proteinkomplexes abzuschließen.
In der Photosynthese durchlaufen Elektronen in der Thylakoidmembran eine Reihe von Redoxkomponenten und erzeugen dabei einen Protonengradienten, der für die oxidative Phosphorylierung zur ATP-Synthese benötigt wird.
Falsch:
Oxitative Phosphorylierung ist der Vorgang zu der ATP-Synthese wie in den Mitochondrien beschrieben wird. Hier geht es innerhalb der Photosynthese um die photosynthetische Phosphorylierung und nicht die oxitative Phosphorylierung zu ATP-Synthese.
Im Verlauf der Evolution hat die RuBisCo bei C4 Pflanzen durch Mutationen ihre doppelte katalytische Funktion als Carboxylase und Oxygenase verloren. Das erklärt die hohe Effizienz der CO2 Bindung und deren hohe Photosyntheseleistung.
Falsch:
Die Ribulose bis Phosphat Carboxylase in C4 Pflanzen ist nicht durch Mutationen optimiert worden, sondern durch die Vorfixierung, durch Pepcarboxylase und der Konzentration des Kohlendioxids in den Bündelscheidenzellen komplett in den Chloroplasten dieser Zellen ausschließlich zur Carboxylierungsreaktionen und nicht zu Oxygenasereaktionen. Diese höhere
Photosyntheseleistung nicht durch eine Mutation zu erklären, die dazu beigetragen hat die Oxygenasereaktion zu verlieren.
Der Chloroplastendimorphismus erklärt die unterschiedliche Gestalt der Chloroplasten in C3- und C4-Pflanzen.
Falsch:
Chloroplastendimorphismus ist nur in C4-Pflanzen zu beobachten. C4-Pflanzen in den Bündelscheidenzellen und in ihren Mesophyllzellen weisen eine andere Organisationen der Thylakoidmembranen auf. C4-Mesophyllzellen weisen die typischen Granastapel und die Stromathylakoiden auf, während in der Chloroplasten der Bündelscheibezellen über lang gestreckte Stromathylakoiden zu beobachten sind, ohne dass es zu wesentlichen Granastapeln kommt.
C3-Pflanzen verlieren am Tag und in der Nacht einen erheblichen Anteil ihrer Energie durch die Photorespiration.
Falsch:
Photorespiration kann kein Prozess sein, der nachts stattfindet. Durch diese Recyceling-Processe der Photorespiration Energie verbraucht, aber Photorespiration ist ein Vorgang in C3-Pflanzen der nur über Tag stattfindet.
C3-Pflanzen decken ihren Energiebedarf am Tage hauptsächlich durch die Photorespiration.
Falsch:
C3-Pflanzen decken nicht ihren Energiebedarf tagsüber durch Photorespiration, sondern Photorespiration dient dazu einen Teil des fixierten Kohlenstoffs wieder zu recyceln durch die Umsetzung von 2 Phosphoglycolaten in ein C3-Phosphoglycerat ist das Wiedergewinnen von 75% des fixierten Kohlenstoffs sichergestellt und 25% geht im Laufe dieser photorespiratorischen Aktivitäten verloren.
Die C4 Photosynthese wird so gennant, weil sie Kohlenstoff zunächst in einer organischen Säure mit 4 Kohlenstoffatomen bindet und in der Photosynthese 4 ATP und 4 NADPH Moleküle produziert.
Falsch:
Photosyntheseleistung ist nicht durch 4 ATP und NADPH gekennzeichnet.
Kohlendioxidkonzentrierungsstrategien der C4-Pflanzen tragen dazu bei, Wasser zu sparen, aber die Kohlenstofffixierung braucht circa zweimal so viel Energie wie die der C3 Pflanzen.
Richtig:
Für die Fixierung einer äquivalenten Menge an Kohlenstoff, ein doppelt so hohe Anteil an ATP erforderlich ist, damit ist gezeigt, dass nicht nur Wasser gespart werden kann durch den C4 Photosynthesemechanismus sondern auch sehr viel mehr Energie benötigt wird.
Die lichtunabhängige Reaktion der Photosynthese ( der Calvin-Zyklus) läuft bei CAM-Pflanzen ausschließlich nachts ab.
Falsch:
Calvin Benzen Zyklus ist abhängig von in der Licht gewonnenen Energieäquivalenten ATP und NADPH. Diese Prozesse der Photosynthese können nur tagsüber stattfinden. In CAM-Pflanzen wird nur nachts über PEP-Carboxylase Kohlendioxid fixiert.
Die Transpirationsraten pro g gebildeter Trockenmasse der C4 Pflanzen kann verständlicherweise höher sein, da diese Pflanzen über eine optimierte CO2 Fixierungsstrategie verfügen.
Falsch:
C4 Photosynthesemechanismus ist vorteilhaft in Gebieten mit hohen Temperaturen und Lichtintensitäten. Damit ist der C4 Mechanismus besonderes geeignet geringe Transpirationsraten aufzuweisen oder zu erzeugen. Stromata geschlossen zu halten oder halb offen zu halten und damit letztendlich den Wasserverlust zu vermeiden. Trotzdem ist hohe CO2-Aufnamme und CO2-Assimilation möglich.
Die Trockenmassenproduktion der normalen C4 Pflanzen ist höher als die der C3 Pflanzen, da sie am Tage und des Nachts CO2 assimilieren können.
Falsch:
Die Trockenmassenproduktion der normalen C4 Pflanzen ist höher(dieser Teil ist richtig), aber in C4 Pflanzen findet keine Trockenmassenproduktion des Nachts statt. Die erhöhten Wachstums- und Produktionsraten von organischen Material geschieht durch optimierten Konzentrieung des Stategien des Kohlendioxids in Bündelscheidenzellen.
Blätter der Pflanze Bryophyllum, die über den Crassulaceensäure- (CAM) Stoffwechselweg verfügen, schmecken am Morgen säuerlich.
Richtig:
Am morgen in Indien der Gastgeber seinem Gast eine Frucht reichte und der Gast damit sehr erfreut war, weil Frucht angenehm säuerlich schmeckte. Im Verlauf des Tages wollte sich der Gast in der selben Pflanze bedienen und griff eine Frucht und stellte sich fest, dass die Frucht ihren säuerlichen Geschmack verloren hatte.
Es lag an Malat (Apfelsäure), dieses hat sich in der Pflanze in Nachts angereichert durch den CAM- Photosynthesestoffwechsel und deshalb war zu Beginn des morgens noch Anteile dieses Malats in den Vakuolen vorzufinden. Malat sorgt für säuerlichen Geschmack im Frucht. Im Verlaufe des Tages ist alles abgebaut worden und damit hat sich Malatgehalt auch verändert.
Der lineare photosynthetische Elektronentransport ist wegen der Lokalisation des Photosystem I in den Stromathylakoiden und dem Photosystem II in den Granathylakoliden beeinträchtigt.
Falsch:
Trennung innerhalb der Membran kommt, ist also der lineare Elektronentransport nicht beeinträchtigt, denn die mobilen Carrier sorgen für einen funktionsfähigen Elektronentransport zwischen diesen Photosystemen.
Ohne Antennenkomplexe sind Photosysteme I und II funktionsunfähig.
Falsch:
Auch ohne die ausbildung von den peripheren Komplexen sind die photosysteme funktionsfähig
Der zyklische Elektronentransfer der Photosynthese dient dem Pumpen der Protonen und der ATP-Erzeugung, ohne das NADPH und molekularer Sauerstoff gebildet wird.
Sie erinnern sich sicherlich an die Unterscheidung zwischen linearen und zyklischen Elektronentransport und es war ersichtlich beim Rückfließen der Elektronen vom Photosystem I auf Plastoquinonen und Cytochrome b6f dann eben nur noch zum Aufbau von einem Protonengradienten gesorgt werden kann und damit dann die Bildung von NADPH wegfällt, wegen fehlender Tätigkeit des Photosystem II auch kein zusätzlicher molekularer Sauerstoff gebildet wird. Diese zyklische Elektronentransport hat seine Relevanz, weil dann wenn eben wenig NADP+ für Elektronenaufnahme also für Reduktion zur Verfügung steht und dann kann eben weiteren oxidativen Stressprozesse also die Übertragung von Elektronen auf molekularen Sauerstoff dadurch verhindert werden, in dem der zyklische Elektronentransport tätig ist und dabei wenigstens ATP erzeugen kann.
