VL 3-4 Flashcards
Was versteht man unter Eocyten-Hypothese bzw. Hydrogenhypothese ?
Eocyten Hypothese = Hydrogenhypothese:
- Urkaryoten haben nie existiert
- Erste Eucyten (Eukaryoten) waren das Produkt einer zellulären Symbiose aus Metahnogene Archaeen + α-Proteobakterien.
- α-Proteobakterien bilden bei O2-Mangel H2.
- Archaeen benötigen H für Synthese von CH4.
- Das einverleiben dieser Bakterien machte Archaeen völlig unabhängig von abiotischen H2-Quellen.
- Durch Evolution wurden α-Proteobakterien zu Mitochondrien oder Hydrogeneosomen
Wodurch unterscheidet sich die Hydrogenhypothese von der Endosymbiontentheorie.
Benennen Sie Merkmale, die die jeweiligen Hypothesen stützen.
Unterschiede:
Urtürmlichsten Eucyten hätten also schon α-Proteobakterien (Vorreiter von Hydrogenosomen/mitochondiren) besessen und hätten diese nicht durch Phagocytose aufnehmen müssen.
Ursprung der eukaryotischen Zelle und der von Mitochondrien identisch/versetzt.
Merkmale für Endosymbiontentheorie:
Merkmale von Plastiden und Mitochndiren sind auch in Bakterien zu finden z.B:
- zirkuläre DNA ohne höheerrepetive Sequenzen mit Membrananheftung in Nukleotiden konzentriert.
- Mitochondrien haben doppelte Membran
Fehlen von HistonenVermehrung durch Teilung wie Bakterien.
Merkmale für Hydrogenhypothese:
- Methanogene Archaeen bestizen Histone und Nucleosome, sonst besitzen das nur Eukaryoten.
Was sind die drei Domänen des Lebens?
- Archaea
- Bacteria
- Eukarya
(Nach der Entstehung des Lebens hat eine evolutionäre Differenzierung der Lebewesen ind drei Hauptgruppen (Reiche, Domäne) statt gefunden)
Charakterisierung Bacteria
Bacteria:
- Kein Membtransystem
- Genom/Chromoson mesit frei, 70S ribosom und Gene zumeist ohne Introns
- Hohe Stoffwechselvielfalt
- i.d.R zwei Membranen mit Peptidoglycanzellwand dazwischen
- meist sehr klein (Mikroorganismen), allgegenwärtig
- Fortpflanzung und Wachstum durch Querteilung
Charakterisierung Archaea:
Archaea:
- Genom/Chromosm meist frei, 70S Ribosom, Introns häufig vorhanden
- Zellmembran mit ethergebundenen Isoprenoide
- Zellwand aus Pseudopeptidoglykan
- Viele Extremophile
- Sehr schnelle Fortbewegung “schnellstes Lebewesend der Welt”
Charakterisieung von Eukarya:
Eukarya:
- Zellkern, Kompartimentierung, Endomembransystem
- Organell wie Mitochondiren in allen vorhanden
- teilweise Plastiden
- mehrere lineare Chromosome, 80S Ribosom
- splicosomale Introns und alternatives Splicing
- Einzellig und Mehrzellig
- fortschreitende Komplexität, Differenzieung und Arbeitsteilung von Organen
Nennen Sie die fünf phylogenetisch abgegrenzten Großgruppen der Eukarya, sowie je ein charakteristisches Merkmal.
- Unikontae
- heterotroph
- aktiv bewegliche Zellen oft mit einer Geißel
- Plantae
- photoautotroph
- Plastiden einfach mit doppelter Membran
(Die wohl einmalige Fusion der heterotrophen Vorfahren der Plantae mit einem phototrophen Cyanobakterium im Zuge einer primären Endocytobiose führte zur Entstehung der erste Pflanzlichen Zelle, in dem die Endocytobionten zu Plastiden wurden.)
- Chromalveolaten
- teilweise photoautotroph
- durch sek: Endocytobiose entstanden von Rhodophyten
- Rhizaria
- teilweise photoautotroph
- durch sek: Endocytobiose entstanden von Chlorophyten
- Excavatae
- teilweise photoautotroph
- durch sek: Endocytobiose entstanden von Chlorophyten
Was verstehen Sie unter dem Begriff „Organisationstyp“ und welche sind Ihnen bekannt?
Organisationstypen = Lebensformtypus
Lebensformtypus : generalisierter Funktions- und Bautyp nicht näher verwandter Arten mit annäherns gleicher Lebensweise, der durch eine Reihe gemeinsam charakteristischer Merkmale gekennzeichnet ist-
Organisationstypen sind mehrfach also polyphyletisch entstanden (Sammeltöpfe von Organismengruppen mit ähnlichem Bauplan/oder ähnlicher Entwicklungshöhe.)
Keine Abstammungsgemeinschaft !
- Pilze
- Flechten
- Schleimpilze
- Algen
- Wasserpflanzen
- Bäume
Welche biophysikalischen bzw. biochemischen Hintergründe führen bei einer Gramfärbung von Bacteria-Arten zu einem blauen Erscheinungsbild der Bakterien, bei anderen jedoch zu einer Rot- bzw. Rosafärbung und wie benennt man diese demnach korrekt?
Gram-negative Bakterien haben eine dünne Zellwand aus: (erscheinen rot,rosa)
- sehr dünne Mureinschicht
- Äußerer Membran (Phospholipiden und Polysacchariden)
- Periplasmatischen Raum zwischen den Schichten.
Gram-positive Bakterien haben eine dicke Zellwand aus: (erscheint blau)
- mehrschitiger Mureinhülle mit Lipoteichonsäure
Gramfärbung = mittels Gentianviolett udn Jod wird Zellwand der Bakterien eingefärbt.
- Färben:
Bakterien werden mit Gentianviolett und Jod eingefärbt (alle sind blau) - Entfärben:
Mittels Ethanol werden die Gram-negativen Bakterien wieder entfärbt, da Ethanol Lipidlösend wirkt und somit die hydrophobe Zellwand aufgelöst wird. Die dünne Mureinschicht liegt frei und wird ausgewaschen. - Gegenfärben:
Verdünnte Fuchseinlösung oder Safraninlösung werden verwendet umd Gram-negative darzustellen. Frabstoff ist rot,rosa.
Bakterien und Archeae erfüllen eine Vielzahl von Funktionen im Ökosystem. Welche Bakterienarten bzw. -gattungen werden in Symbiose von Pflanzen gefunden?
Benennen Sie mindesten drei Bakterien-Pflanzen-Symbiosesysteme und erklären Sie den jeweiligen Nutzen der Partnerschaft für die einzelnen Organismen.
Bakterien sind nützliche symbionten vieler Pflanzen, man findet vor allem folgende Bakterien in Pflanzensymbiosen:
- Stickstofffixierende Bakterien / N2-fixierende Knöllchenbakterien der Hülsenfrüchter
z.B: Rhizobiacea, Actinomycetaceae - Cyanobakterien
(könne auch Stickstoff fixieren)
Bsp 1: Hülsenfrüchtler (z.B Erbsen) und Knöllchenbakterien
- Bakterien bindne Luftstickstoff und überführen ihn in lösliche N2-Verbindungen. Diese kann Pflanzen nutzen um Proteine aufzubauen (Nährstoff für Pflanze)
Somit können Nährstoffarme böden besiedelt werden.
Bsp. 2: Cyanobakterien und Wasserfarn (Azolla)
- Bakterium fixiert N aus Luft. So viel, dass sogar Reisfelder damit gedüngt werden können. Farn enthält N2 von Bakterium als Nährstoff
- Cyanobakterium enthält Schut und KH.
Was sind Pilze und zu welchen Verwandtschaftskreisen werden die verschiedenen Pilzgruppen gezählt?
Pilze sind keine Pflanzen!
Sie haben keine Plastiden und betreiben keine Photosynthese.
Der Begriff “Pilz” umfasst heterotrophe und saprophytisch, parasitisch oder symbiontishc lebende Organismengruppen sehr unterschiedlicher Verwandschaften.
- Schleimpilze (Acrasiobionta, Myxobionta)
- Chitinpilze (Mycobionta)
- Cellulose-Algenpilze (Oomycota)
Zu welcher Gruppe gehören die Glomeromycota, welche ökologische und evolutionäre Bedeutung kommt ihnen zu?
Glomeromycota > 200 beschribene Arten mit z.B Glamus als Symbionten in den Wurzeln von Gefäßpflanzen.
Sie bilden dort sogennante VA-Mykorrhiza und sind die weltweit bedeutseten Mykorrhiza-Pilze.
(ca. 80% unserer Kulturpflanzen sind mit Mykorrhiza gekennzeichnet)
Glomeromycota isn obligat symbiontisch
- Pilz liefert Pflanze mineralische Nährstoffe (Phosphat znd Spurenelemente) , ersetzten quasi die Wurzelhaare
- Pflanze liefert dem Pilz Schutz und KH.
Die Symbiose führt zum Anstieg der Netto-Photosynthese-leistung, was wiederrum zur Wahcstumssteigerung der Mykorrhizen bei P-Mangel führt
Nennen Sie drei Formen der Mykorrhizierung bei Pflanzen und beschreiben sie deren grundlegenden Unterschiede.
Mykorrhiza = Symbiose mit Pflanzen und Pilzen
*Glomeromycota leben in obligatorischer Symbiose mit Moosen, Farnen, Samenpflanzen. Dabei spielen sie eine zentrale Rolle bei der Nährstoffversorgung von Landpflanzen und erhalten im Gegenzug KH und Schutz
-
Ektomykorrhiza
Pilz wächste zwischen den Wurzelringenzellen und wickelt sich als Mycel um die Wurzel -
Endomykorrhiza
Hyphen dringen in Wurzelzellen ein -
Arbuskuläre Mykorrhiza
Mykorrhiza dringt in Wurzelrindenzellen ein und verzweigt sich zu speziellen Hyphenstrukturen (Arbuskeln)
Wo werden die Meiosporen in Ascomyceten und Basidiomyceten gebildet ?
Ascomyceten (Schlauchpilze) und Basidiomyceten (Ständerpilze) sind am engsten miteinander verwandt, sie werden auch als Dikarya bezeichnet.
Die Meiosporen befinden sich im Ascus und der Basidie. Dies sind Meiospopcyten, odder Meiosporangium
Im Meiosporangium ist oft Schlauchförmig, dort findet die Karyogamie und Meiose statt.
Nennen Sie je 2 Beispiele für nützliche Arten aus den Ascomyceten und Basidiomyceten sowie je 2 pathogene Vertreter, einschließlich Details zu Nutzung bzw. Krankheitssymptomen.
Nützliche Ascomycota:
- Morchella esculenta - Speisemorchel
- Tuber aestium - Sommertrüffel
- Penicillium - Pilz aus dem Penicillin hergestellt wird.
Pathogene Ascomycota:
- Sawadae tulasnei - echter Mehltau
- Aspergillus flavus - Gelber Gießkannenschimmel
- Rhytisma acerinum - Runzelschorf
- Claviceps purpurea - Mutterkorn
Nützliche Basidiomycota:
- Cantharellus Cibarius - Pfifferling
- Boletus badius - Morchel
Pathogene Basidiomycota:
- (Brand- und Rostpilze)
- Ustilago maydis - Maisbeulenbrand
- Uromyces pisi - Erbsenrost
- Gymnosporangium fuscum - Birnengitterrost
-Speisepilze
-medizinische Verwendung
Nutzschimmel auf Käse ( Penicillium roqueforti)
- Schimmelsporen können eingeatmet werden (Allergie -Atemnot)
- Oft sichtbare Schäden an Blättern der Pflanhze, diese klauen der Pflanzen Nährstoffe z-B Ulemensterben*
