Photomorphogenese und Photorezeptoren Flashcards
Pflanzen nutzen ihre durch Phytochrom ausgelöste Antwort um sich auf Änderungen der Lichtqualität einzustellen (Adaptionsreaktion)
RICHTIG
Der Cofaktor Phytochromobilin führt eine „cis-trans“ Isomerisierung im roten und dunkelrotem Licht durch. Phytochrom ist photoreversibel und wechselt zwischen beiden Formen hin und her. Wird rotes Licht absorbiert, wechselt Phytochrom von der PR-Form zur PFR-Form. Die PFR-Form absorbiert dunkelrotes Licht und wechselt wieder in die PR-Form. Bestimmte Verhältnisse dieser beiden Formen führen zu Adaptivreaktionen.
Zum Beispiel die Schattenvermeidungsreaktion.
Entsprechend des Verhältnisses von dunkelrotem zu rotem Licht bewirkt Phytochrom eine Schattenvermeidungreaktion, die sich in extensivem Sprosswachstum äußert.
Schattenvermeidungsreaktion der Pflanze ist durch variierende Verhältnisse von roten zu dunkelroten Licht bei unterschiedlichen Umweltbedingungen erklärbar, obwohl das Spektrum des Sonnenlicht sich nicht ändert.
RICHTIG
Hier nimmt die Beschattung durch andere Pflanzen Einfluss auf das Wachstum. Hohe Beschattung lässt mehr dunkelrotes Licht durch. Das führt zu einem niedrigen RF:R Verhältnis, dadurch werden mehr Ressourcen in die Streckung des Sprosses gesteckt
Die Blüteninduktion kann durch bestimmte Tageslängen und Photoperiodik induziert werden, die über den Photorezeptor Cryptochrom wahrgenommen werden.
FALSCH
Phytochrom ist der entscheidende Rezeptor für die Blühinduktion. Gemessen wird hierzu eine entsprechend nötige Mindesttageslänge. Hierbei spielt auch das Verhältnis von Pfr/Pr eine Rolle. Die physiologisch aktive Komponente Pfr (gebildet bei hellrotem Licht) induziert die Transkription von für die Blühinduktion notwendigen Genprodukten.
Spinat kann in den Tropen nicht blühen.
RICHTIG
Spinat ist eine Langtagpflanze und benötigt eine Tageslichtzeit von mehr als 14 Stunden, diese ist in den Tropen nicht gegeben.
Mit der Keimung entscheidet der Embryo, durch endogene Faktoren, ob er in seiner weiteren Entwicklung die Skotomorphogenese oder die Photomorphogenese durchläuft.
FALSCH
Skotomorphogenese ist die charakteristische Entwicklung unter Lichtabschluss (weißer Embryo mit starkem Längenwachstum). Photomorphogenese bezeichnet die lichtinduzierte Entwicklung. Definitionsgemäß wird dieses nur durch das Einwirken von externem Licht (oder entsprechendes Ausbleiben) induziert. Hierbei erfolgt ein Zusammenspiel verschiedener Lichtrezeptoren.
Pflanzen nutzen ihre Phytochromausgelöste Antwort um sich auf Änderung der Lichtqualität einzustellen (Adaptationsreaktionen)
RICHTIG
Ein gutes Beispiel dafür ist die Schattenvermeidungsreaktion:
Die Schattenvermeidungsreaktion wird bei einem niedrigen RF:R Verhältnis, ausgelöst durch Beschattung durch andere Pflanzen, wodurch mehr dunkelrotes Licht ankommt. Es werden mehr Ressourcen in die Streckung des Sprosses gesteckt.
Für Pflanzen sind bisher keine Mutanten mit Defekten in den Blaulichtrezeptorgenen indentifiziert worden, da die beiden Blaulichtrezeptoren Phototropin und Cryptochrom sich kompensieren können.
FALSCH
Die beiden Blaulichtrezeptoren weisen einige ähnliche Funktionen auf (Stomataöffnung, Chloroplastenbewegeung), jedoch sind sie an anderen Prozessen unterschiedlich stark beteiligt. Cryptochrom reguliert z.B. die Photomorphogenese, während Phototropin hauptsächlich am Phototropismus beteiligt ist. So äußern sich die Ausfallerscheinungen bei Mutation entsprechend unterschiedlich. Crypotochrom-
Mutanten sind insensitiv gegen Blaulicht. Phototropin-Mutanten können die Lichtrichtung von Blaulicht nicht wahrnehmen.
Die Blühinduktion durch Bestimmung der relativen Längen von Tag und Nacht erlaubt einen Wechsel vom vegetativen Sprossmeristem zum Blütenmeristem.
RICHTG
Entscheidender Rezeptor hierfür ist Phytochrom. Für einige Pflanzen ist dies von besonderer Bedeutung, da sie, wie im Falle von Spinat, als Langtagpflanzen eine besonders lange Mindesttageslänge zur Blühinduktion benötigen. Ziel ist hierbei die Koordination mit dem Lebenszyklus der Bestäuber. Bei anderen Pflanzen geschieht die Blühinduktion jedoch ohne die Beteiligung von Photoperiodik.
Die Blühinduktion erfolgt durch autonome Regulation, da Umwelteinflüsse keine Wirkung auf den Blühzeitpunkt haben.
FALSCH
Vor allem die Belichtungszeit hat einen großen Einfluss auf die Blühinduktion. Je nach Länge der Tageslichtlänge wird die Blühinduktion bei Kurz-oder Langtagspflanzen induziert.
Allerdings gibt es auch zusätzlich einige autonome Wege, z.B. durch das Pflanzenalter oder Gibberelline induzierte Blüteninduktion.
Die Blühinduktion durch die Bestimmung der relativen Tageslänge wird Phototropismus genannt und wird durch den Rezeptor Phototropin wahrgenommen.
FALSCH
Phytochrom kann die relative Tageslänge wahrnehmen und somit auf die Blühinduktion wirken, jedoch bezeichnet Phototropismus das Wachstum von Pflanzen entsprechend der Orientierung an einer Lichtquelle. Vielmehr wird hier aber die Photoperiodik beschrieben.
Die Tageslänge wird über Cryptochrom wahrgenommen und führt zu Photoperiodik.
FALSCH
Die Photoperiodik ist zwar mit der Wahrnehmung der relativen Tageslänge durch einen Rezeptor assoziiert, jedoch wird dieser Phytochrom genannt.
