Socrative Flashcards
Welche metabolischen Prozesse zählen zum Primärstoffwechsel von Pflanzen?
Photosynthese, Respiration, Synthese von ubiquitären Stoffen (Proteine,
Kohlenhydrate und Fette), Bildung von Chlorophyll, Einbau verschiedener Lipidein
die Biomembram.
Welcher Prozess gehört zu den Sekundärstoffwechsel?
Synthese spezieller Substanzen:
Steroide (Membrambestandsteile, Fraßschutz), Alkaloide (Fraßschutz),
Terpene (Vielfältige Kohlenstoff-Wasserstoffverbindungen bzw. Lipide als Duftstoffe,
Bestandteile von Milchsaft und Harzen, Fraßschutz),
Cumarine (Fraßschutz, Duftstoffe), Flavonoide (Blüten-, Jugend-, Wundpigmente),
Lignine (Versteifung von Zellwänden, Fraßschutz), tox. Aminosäuren (Fraßschutz).
Was findet im Stroma des Chloroplasten statt?
Lichtreaktion, Bildung von ATP und Anreicherung von Protonen.
Das Licht ist nur im Bereich von … nm für den Menschen sichtbar:
380-750 nm (Vogel: 320-680 nm)
Einblick in Strahlenkunde:
Ultraviolette Strahlen sind kurzwelliger als sichtbares Licht.
Röntgenstrahlen sind energiereicher als Mikrowellen.
Infrarotstrahlen sind langwelliger als Ultraviolettstrahlen.
Radiowellen sind langwelliger als Mikrowellen.
Ultraviolettes Licht ist energieärmer als Gammastrahlen
Wie können angeregte Pigmente in den unangeregten Grundzustand zurückkehren?
Resonanzenergieübertragung, Fluoreszenz/Abgabe von langwelligerem Licht,
Quenching/Relaxation/Wärmeabgabe, Elektronenübertragung auf andere Moleküle.
Nicht über Protonenabgabe!
Was sind charakterliche Merkmale von Chlorophyllen?
Chlorophylle haben im Zentrum ein Magnesiumatom.
Chlorophyll a und Chlorophyll b sind Moleküle mit enthaltenden Porphyrinring.
Blaugrünes Chlorophyll a ist zentral im Antennenkomplexes des Photosystems ll.
Gelbgrünes Chlorophyll b ist ein akzessorisches Pigment.
Primäre Aufgabe der Xanthophylle und Carotine bei der pflanzlichen Photosynthese
ist es, Chlorophylle vor Zerstörung durch Photooxidation zu schützen.
Welche Moleküle sind an der linearen Elektronentransportkette des Photosystem l
beteiligt?
Chlorophyll a, Ferredoxin, Flavoprotein, Phylloquinon
Welche Moleküle sind an der linearen Elektronentransportkette des Photosystem ll
beteiligt?
Chlorophyll a, Cytochrom-b6/f-Komplex, Phäophytin, Plastoquinon
Wie lautet die Hill-Gleichung?
2 H2O + (2 NADP+) + Licht → 2 NADPH+ (H+) + O2
Definition NADP:
Nicotinamid-Adenin-Dinuklotid-Phosphat, liefert Protonen und Elektronen für
Redoxreaktionen, die oxidierte Form von NADP ist NADP+
Definition NADPH(-Oxidase):
Reduzierte Form von NADP, liefert Protonen im Calvinzyklus
Was wird bei der zyklischen Photophosphorylierung gebildet?
Nur ATP
Was wird bei der linearen Elektronentransportkette der Photosynthese gebildet?
NADPH und ATP
Was versteht man unter Photorespiration?
Reaktion von Rubisco mit Sauerstoff unter Bildung von Glycolat, das unter
Energieaufwand abgebaut werden muss.
Wieviel % des löslichen Blattproteins macht CO2 fixierende Enzym Rubisco aus?
40%
Was versteht man unter einer Enzym-Wechselzahl?
Anzahl umgesetzter Substratmoleküle pro Zeiteinheit entspricht
Umsetzungsgeschwindigkeit des Enzyms
Wie hoch ist die Wechselzahl von Rubisco?
< 10 s^-1
Was wird bei der Photorespiration nicht gebildet?
ATP, es wird verwendet, um Glycerat in den Calvinzyklus einzuspeisen
Was passiert bei der Carboxylierungsphase des Calvin-Zyklus?
Bindung von CO2 an einen Akzeptor
Definition ATP:
Adenosintriphosphat, universeller Energieträger in Zellen
Wo findet bei der C4 Photosynthese der Calvinzyklus statt?
In Bündelscheidenzellen
Was ist das 1. Stoffwechselprodukt der C4 Photosynthese?
Oxalacetat (C4)
Welche Aufgabe übernimmt PEP Carboxylase bei der C4 Photosynthese?
Fixierung von CO2
Wann findet die CAM Photosynthese statt?
Nachts wird bei offenen Spaltöffnungen CO2 aufgenommen und in Form von
Apfelsäure in der Vakoule gespeichert.
Tagsüber sind die Spaltöffnungen geschlossen, gespeicherte Apfelsäure wird unter
Freisetzung von CO2 abgebaut, sodass Photosynthese tagsüber stattfinden kann
Welche Pflanzen(gattungen) sind CAM-Pflanzen?
Ananas, Kakteen, Opuntia, Dickblattgewächse/Crassulaceae (bsp. Agaven, Sedum
sp. und Drachenbäume/Dracaena)
Zuordnung von Pflanzen in C3 und C4 Pflanzen:
C3: Weizen, Roggen, Gänseblümchen, C4: Mais
Wo sind die Spaltöffnungen/Stomata bei ….?
Bei Schattenpflanzen häufig auf der Blattunterseite und -oberseite.
Bei den Monokotylen regelmäßig entlang von Linien angeordnet.
Bei Schwimmpflanzen auf der Blattoberseite
Eigentschaften von Sonnenblätter?
Sonnenblätter haben auf derselben Fläche mehr Stomata als Schattenblätter und
haben eine geringere Fläche, besitzen aber mehr Zellschichten im Querschnitt
Wie lange können die Blätter der Araukarie am Baum bleiben?
Bis zu 25 Jahre
Wie hoch ist der CO2-Gehalt für Photosynthese?
Der theoretisch optimale CO2-Gehalt (0,1%) der Luft für die Photosynthese ist höher
als der aktuelle CO2-Gehalt (0,03-0,04%)
Weshalb ist bei trockenem Wetter die Photosyntheseleistung von Pflanzen niedriger
als bei feuchtem Wetter?
Bei Trockenheit schließen die Stomata, dadurch wird weniger CO2 aufgenommen,
es führt zu einer stagnierenden Photosyntheseleistung
Problematik von sehr hohen und niedrigen Temperaturen für die Photosynthese:
Sehr hohe Temperaturen führen zur Denaturierung von Enzymen.
Sehr niedrige Temperaturen führen zur verlangsamten chemischen Reaktionen
Die Wasserpest/Elodea ist komplett von Wasser bedeckt und in einem Glasgefäß
untergebracht. Unter welchen Bedingungen findet bei der Wasserpest am meisten
Photosynthese statt?
Mit Licht in CO2-angereichertem Wasser
Was versteht man unter der Nettophotosyntheserate?
Nettophotosyntheserate = Photosyntheserate - Atmungsverluste
Welchen Wirkungsgrad hat die Photosynthese (%)?
30%
Von der gesamten Strahlungsenergie der Sonne, die die Erde erreicht, werden …%
von photosynthetischen Organismen genutzt?
< 1%
Wieviel Liter CO2 kann eine 100-jährige Buche an einen Sonnentag assimilieren?
9.000 Liter
Wieviele Blätter hat eine 100jährige Buche ungefähr?
200.000 Blätter
Wieviel Kilogramm Kohlenhydrate kann eine 100-jährige Buche an einem Sonntag
bilden?
10 Kilogramm
Wo steckt der meiste Kohlenstoff?
Im Erdmantel
Wie kann man Stärke nachweisen?
Jod, es färbt Stärke blau an
Wie kann man Sauerstoff nachweisen?
Glimmspannprobe
Durch welchen Versuchsaufbau fand Engelmann das Wirkungsspektrum der
Photosynthese heraus?
Lichtspaltung im Prisma in verschiedenen Wellenlängen, sodass diese Lichtvielfalt
eine Spirogyralge belichtet. Aerobe Bakterien bewegen sich zum Ort, wo am
meisten Sauerstoff gebildet wird
Unterscheidung zwischen C3 und C4 Gräser:
C3 Gräser findet man vor allem in warmen Klimata (in europäischen Breitengraden).
C4 Gräser sind häufiger in warmen, subtropischen und tropischen Gebieten
Was ist der charakterliche Bodentyp des feuchten Teils der nemoralen Ökozone?
Braunerde (Ausgeprägte Humusanreicherung im mineralischen Oberboden)
zugehörig zu Chernozem, Boden der Kurzgrassteppen:
(Dunkler bis schwarzer, humoser, gut strukturierter, basenreicher Oberboden und
weiter unten sekundäres Carbonat)
Nennung verschiedener Böden, geprägt durch Eisen- und/oder
Aluminiumchemismus:
Ferralsol, Boden des tropischen Regenwaldes:
(Dominanz von Kaolinit und Oxiden, nährstoffarm, jedoch physikalisch stabil)
• Gleysol, vorzufinden in Unterwasser-, Gezeiten- und staunassen Böden
(mit Redoxprozessen, ausgelöst durch aufsteigendes Grundwasser oder
aufsteigende Reduktgase)
• Podzol, Boden der Borealen Zone (im Unterboden Anreicherungen von Eisen- und
Aluminiumverbindungen und/oder organischen Stoffen)
Welcher Waldtyp ist charakterisch für die sommerfeuchten Tropen?
Regengrüner Laubwald
Was ist das vorherrschende Ökosystem/ Biom der immerfeuchten Tropen?
Tropischer Regenwald
Welcher Vegetationstyp ist charakterisch für die boreale Ökozone?
Taiga, also immer- bzw. sommergrüner Nadelwald
Niedrigere Niederschläge in Osteuropa sorgen für das Auftreten von … statt
Wäldern?
Steppen
Was ist der häufigste Waldtyp in der plantaren Stufe (Tiefland) in Mitteleuropa?
Waldmeister-Buchenwald
Welcher Vegetationstyp ist großflächig eher durch den Boden als durch das Klima
bedingt?
Savanne
In welchen Zonen tritt großflächig Permafrost auf?
Porale und boreale Zone,
vereinzelt fleckenhaft auch in der nemoralen Zone (bsp. Zugspitzgebiet)
Verteidigungsstragegien gegen Herbivoren?
Stacheln, Dornen, rauhe Behaarung, chemische Abwehr durch Sekundärstoffe
Definition von Entwicklung:
Summe aller Ereignisse, die einen Körper gestalten, dazu gehören:
- Wachstum: Irreversible Größenzunahme durch Zellteilung und -streckung.
- Morphogenese: Erlangen einer bestimmten Gestalt.
- Differenzierung: Genetisch identische Zellen werden voneinander verschieden
Definition von Hormonen:
Kleine, organische Moleküle, agieren als hochspezifische Signale zwischen Zellen
und halten eine Verstärkerfunktion (auch in niedrigsten Konzentrationen) inne.
- Reine Pflanzenhormone: Auxine, Cytokinine, Ethylen, Abscisinsäure, Gibberelline.
- Tier & Pflanzenhormone: Brassinosteriode, Jasmonsäure/Oxylipine, Peptide,
Salicylsäure, Stickstoffmonoxid.
- Gasförmige Hormone für Pflanzen: Ethylen, Jasmonsäure(methylester),
Salicylsäure(methylester), Stickstoffmonoxid
Definition 2,4-D (Dichlorphenoxyessigsäure):
Natürliches Auxin zur effizienten Tötung v.a. von Gräsern, Nicht-Gräser weniger
Was sind parthenokarpe Früchte und welche Hormone werden zum Erzeugnis
eingesetzt?
Fruchtbildung ohne vorangehender Befruchtung. Auxin & Gibberellin
Was fördert die Teilung von Tabakzellen in Sterilkultur?
Kokosnussmilch
Definition Cytokinine:
Funktion: Stimulation der Zellteilung, „Stärkstes“ natürliches Cytokinin ist Zeatin,
Bildung: In sich teilendende Zellen und Wurzelspitzen
Definition Ethylen:
Verantwortlich für den Wachstumseffekt von Leuchtgas und beeinflusst viele
Vorgänge bei Entwicklung und Wachstum
Ein Blatt mit radioaktiv markierten Aminosäuren wird abgeschnitten und an einer
Stelle mit Kinetin behandelt. Was passiert an dieser Stelle?
Die Stelle bleibt grün und wird radioaktiver.
Wie sehen Mutanten aus, die kein ABA synthetisieren können bzw. insensitiv
gegenüber ABA sind?
Embryonen treten nicht in Ruhephase ein, sondern keimen vorzeitig.
Pflanzen welken schon unter normalen Bedingungen und überleben nur in sehr
feuchter Umgebung.
Weshalb sind Gibberelline relevant für das Brauen von Bier?
Gibberelline aktivieren Alpha-Amylasen in der Getreidekaryopse, während des
Keimvorgangs. So wird die Stärke in Zucker umgewandelt. Diese Umwandlung fängt
bei der Herstellung von Malz an. Das Enzym überdauert im trockenem Malz und wird
beim Einmaischen wieder aktiv, und wandelt die verbleibende Stärke in vergärbaren
Zucker um.
Wie verändert sekundäres Dickenwachstum den Pflanzenkörper?
Der Pflanzenstängel wächst in die Breite und verholzt, dies verdickte Stamm kann
zur einem Höhenwachstum der Pflanze führen.
Die Pflanze bildet nicht höhere Anzahl an Blättern, Samen oder Wurzeln
Warum stirbt ein Baum ab, wenn Rinde, Bast und Gefäßkambium entfernt wurde?
Assimilate leitendes Gewebe fehlt, sodass der Baum verhungert. Zudem kann der
Baum ohne Kambium nicht weiter wachsen
Welche Strukturen gibt es nur im Holz von Bedecktsamern/Angiospermen?
Geleitzelle und Trachee
Welche Struktur gibt es nur im Holz von Nacktsamern/Gymnospermen?
Harzkanal
Definition Holz:
Vom Kambium nach Innen erzeugtes sekundäres Xylem der Samenpflanzen.
- Kernholz: Totes, nicht leitendes Gewebe.
- Splintholz: Teils totes, teils lebendes, leitendes Gewebe.
- Jahresringe: Weitlumige Gefäße im Frühjahr, Englumige Gefäße im Spätsommer.
- Holzstrahlen: Holzparenchymzellen dienen der Nährstoffspeicherung
Gibt es Jahresringe bei tropischen Bäumen?
Meist nicht vorhanden, aufgrund fehlender Jahreszeiten.
Nur Vorhandensein, falls es Trocken- und Feuchtzeiten gibt (bsp. Amazonasgebiet)
Welche Auswirkungen könnte eine Abschwächung der thermohalinen Zirkulation auf
das globale Klima haben?
- Verschieben des Golfstroms in äquatoriale Richtung, führt zu Eiszeit in Europa
- Abschwächen des El-Niño-Southern-Oscillation, führt zu stagnierenden
Niederschlag in Regenwälder des Amazonas, somit Zunahme von
Extremereignissen, wie Waldbrände (Absterben)
Was versteht man unter der Regenwaldproblematik?
Abholzung von Regenwald zugunsten Flächen (Shifting Cultivation, Ölpalmen,
Viehwirtschaft) mit großen Auswirkungen auf das Lokalklima, die Biodiversität
(Artenschwund) und vermutlich das Weltklima
Welche Auswirkungen könnte das Abschmelzen von Gletschern haben?
Meeresspiegelerhöhung, Überschwemmende Flüsse, Problematik bei Fischerei
Welche Treibhausgase beteiligen sich am globalen Klimawandel?
60% Kohlendioxid, 20% Methan, 10% FCKWs/Flour(chlor)kohlenwasserstoffe,
6-10% Distickstoffoxid, Wasser ist ein natürlicher Treibhauseffekt
Welche Faktoren tragen maßgeblich zum derzeitigen Artenschwund bei?
Landnutzung, Klimawandel, Habitatszerstörung und biologische Invasionen
Warum die ausgeprägte Artenvielfalt im Regenwald?
Entwicklungsgeschichte beginnt vor 80 Mio. Jahren mit einem kontinuierlich warmfeuchtem Klima ohne große Schwankungen, sodass in pleistozänen glazialen
Trockenphasen humide Refugialgebiete im Amazonasbecken entstanden
Definition Janzen-Connel-Effekt:
Die Überlebenswahrscheinlichkeit einer Jungpflanze ist umso höher, desto weiter sie
von dem sie hervorgebrachten adulten Individuum entfernt wächst. Wirtspezifität
spielt in den Tropen eine große Rolle und wird häufig als einer der Gründe für die
hohe Artenvielfalt dort genannt, und genau davor schützt die Distanz zu
Artgenossen: Von den gleichen Pathogenen befallen oder von wirtsspezifischen
Herbivoren geschädigt zu werden, da diese u.a. weitere Artgenossen zu der
begehrten Nahrungsquelle führen können (bspw. durch chemische Botenstoffe)
Defintion Nischeneffekt:
Viele Pflanzen können koexistieren, weil sie sich phänologisch und ökologisch
unterschiedlich eingenischt haben. Je mehr verschiedene Pflanzenarten vorhanden,
desto höher die Möglichkeiten von Nischen für andere Organismen
Was umfasst die Dikarya?
Dikarya = Basidiomyceten/Ständerpilze + Ascomyceten/Schlauchpilze
Definition von Basidiomyceten:
Klasse der Ständerpilze (etwa 30000 Arten, rund 30 % aller Pilze).
Charakteristische Merkmale sind die Basidie (Sporenständer), die vier Meiosporen
(Basidiosporen) nach außen abschnürt, ein dikaryotisches Mycel und die Ausbildung
von einfachen und Doliporensepten.
Agaricomycotina ist eine Unterabteilung mit zugehöriger Klasse der Polypolares
Wie sind die Hyphen bei Basidiomycota aufgebaut?
Die Hyphen der Ständerpilze besitzen entweder einen Kern (haploid) oder zwei
Kerne (dikaryotisch). Bei den Basidiomyceten findet die Dikarytorisierung des Mycels
häufig durch Somatogamie statt, also das Verschmelzen zweier Hyphen mit
unterschiedlichem Paaurungstyp. Seltener wird bei den Ständerpilzen der zweite
Kern durch mitotisch gebildete Spermatien/Pyknosporen auf eine somatische Hyphe
übertragen (bsp. Rostpilze).
Wieviele Sporen bildet eine Basidie der Basidiomycota aus?
Fast immer 4 Sporen, selten findet man 2 Sporen (bsp. Kultur-Champignon). Die
Sporen der Ständerpilze werden außen an der Basidie gebildet, sitzen auf
sogenannten Sterigmen auf und werden aktiv ausgeschleudert
Auf welcher Struktur sind die Basidiosporen an der Basidie befestigt?
Sterigma und Sterigmata
Wie werden Basidiosporen auch genannt?
Ballistosporen, angelehnt an ihre Ausbreitungsweise
Eine Lamelle eines Basidiomyceten ist aus welchen Komponenten
zusammengesetzt?
Trama, Hymenium, Subhymenium
Welche Fruchtkörpertypen gibt es bei Basidiomyceten/Ständerpilzen?
Sporenlager und Karpophoren/große, auffällige Fruchtkörper
Wie findet bei Basidiomyceten/Ständerpilzen die Dikaryotisierung des Mycels statt?
Kerntransfer über Spermatien, Somatogamie (Verschmelzung von somatischen
Hyphen)
Bedeutung von tetrapolar heterothallisch:
Zwei Mating type loci mit vielen Ideomorphen/ Varianten
Definition von Schnallen:
Erkennungsmerkmal des dikaryotischen Mycels der Agaricomyceten
Unterscheidung von gastroider und agaricoider Fruchtkörper:
Geschlossenes Hymenium bei gastroiden Fruchtkörpern.
Freies Hymenium bei agaricoiden Fruchtkörpern
Unterscheidung von Velum universale und Velum partiale:
Venum universale: Hülle von jungen Fruchtkörpern.
Venum partiale: Hülle des Hymenophors der Agaricomycotina (bsp.
Lamellenschicht)
Wo findet die Meiose und Karyogamie bei den Ascomyceten statt?
Im Ascus (Schlauch) werden haploide Sporen gebildet
Wieviele Sporen sind in den Asci der Schlauchpilze enthalten?
Enthalten zumeist 8 Sporen. Ausnahmen sind die Bäckerhefe/Saccharomycese
cerevisiae mit 4 Ascosporen,bei wenigen Gattungen der Ascomyceten finden
weitere Mitosen bei der Sporenbildung statt, so entsteht ein Vielfaches von 8
(bsp. Krustenflechte: bis zu 100 Sporen pro Ascus)
Unterscheidung von Basidiomyceten und Ascomyceten:
Bei Basidiomyceten findet Schnallenbildung, bei Ascomyceten Hakenbildung statt
Welche Typen von Hyphen kommen in einem trimitischen Trama der
Agaricomycotina vor?
Skeletthyphen, Bindehyphen und generative Hyphen
Das Hymenium der Agaricomycotina-Karpophore ist aus welchen Zelltypen
aufgebaut?
Basidien und Paraphysen
Was wird vor dem Sporenabschuss der Agaricomycotina gebildet?
Buller´sche Tropfen
Unterscheidung von Septen:
Ascomyceten/Schlauchpilze besitzen einfach gestaltete Septen, die mit
Woroninkörperchen verschlossen werden können.
Basidiomyceten/Ständerpilze besitzen häufig einen doghnutförmigen Doliporus, der
mit Okklusionen verschlossen werden kann, und der von einer kugelförmigen
Struktur, dem Parenthesom, umgeben ist. Das Parenthesom kann durchlöchert sein
Welche Pilze vermehren sich vegetativ über begeißelte Stadien?
Begeißelte Stadien kommen als Zoosporen/Planosporen bei den Oomycota/Eipilzen,
als begeißelte „Myxoflage
Der Fruchtkörper der Xylariales ist ein …
Perithecium (häufiges Vorkommen in einem Stroma).
Die Xylariales (Ascomycota, Sordariomycetes) sind für den Menschen relevant als…
Holzersatz
Die Erysiphales/Echte Mehltaupilze sind für den Menschen relevant als…
Pathogene auf Kulturpflanzen
Die Erysiphales/Echte Mehltaupilze fallen in der Natur auf, wegen:
Flaumartigen Ektomycel auf Oberflächen (Blätter, Triebe). Weitere charakterliche
Merkmale sind Bildung von Chasmothecien, sehr kleinen Fruchtkörpern, keine
Bildung von Mykorrhiza und interzelluläre Hyphen bis auf Haustorien
Definition von Pezizomycotina/Echte Schlauchpilze:
Es sind Haplonten. Sowohl das Mycel als auch der Hauptteil der Fruchtkörper ist
haploid. Dykaryotisch sind nur die ascogenen Hyphen im Inneren der Fruchtkörper.
Zudem haben sie ein bipolar heterothallisches Paarungssystem
Welche Pilzgruppen bilden Ektomykorrhiza?
Agaricales, Tuberales, Boletales, Russulales, Cantharellales
Bei welcher Pflanzengruppe kommen immer Ektomykorrhiza vor?
Pinaceae/Kiefengewächse, Fagaceae/Buchengewächse,
Betulaceae/Birkengewächse und Rosaceae/Rosengewächse (bsp. Eberesche)
Nennung verschiedener Giftpilze in Klasse der Agaricomycotina:
Grüner Knollenblätterpilz, Fliegenpilz, Halluzinogene Pilze (Psilocybe sp.),
Pantherpilz, Amanita phalloides, Amanita muscaria
Nennung verschiedener giftiger Inhaltsstoffe:
Im Eisenhut enthaltenes Aconitin,
im Fliegenpilz enthaltenes Alpha-Amanitin (cyklisches Oligopeptid)
Nennung verschiedener Speisepilze:
Agaricus bisporus/Kultur-Champignon, Boletus edulis/Steinpilz,
Cantharellus cibarus/Pfifferling/Eierschwamm
Vorkommen von Schimmelpilzen:
Bei Ascomyceten (Ordnung Eurotiales) und bei Mucromycotina (bsp. Brotschimmel). Hier dominieren die Ananorphen/Nebenfruchtformen.
