Vl15 Flashcards
Nennen Sie 7 Mikronahrstoffe und erlautern Sie deren Funktion. Nennen Sie 6
Makronahrstoffe und erlautern Sie deren Funktion. (2020)
→ MAKRO:
1) Kalium: Cofaktor vieler Enzyme + Kation fur Turgor + Stomataoffnung,
2) Schwefel: Komponente im Cystein usw. + Bestandteil von Fettsauren + Proteinfaltung,
3) Stickstoff: Bestandteil von AS, Nukleinsauren usw + Chlorophyll,
4) Phosphor: Komponente in Zuckerphosphaten, Nukleinsauren + Schlusselrolle als ATP/ADP +
Bestandteil von Membranen,
5) Magnesium: in Phosphat-Transfer Enzymen benotigt + Bestandteil im Chlorophyll-Molekul,
6) Calcium: Bestandteil der Mittellamelle + second messenger + Cofaktor fur einige Enzyme der
ATP-Hydrolyse
→ MIKRO:
1) Chlor: fur Photosynthesereaktion + Osmoregulation,
2) Eisen: Bestandteil von Cytochrom & nicht-HamEisen-Proteinen der Photosynthese; Stickstofffixierung; Respiration,
3) Bor: Zellwandsynthese (Zellwachstum); Zellstreckung,
4) Mangan: Cofaktor im PSII + fur Aktivitat von manchen Dehydrogenasen/Decarboxylasen,
5) Natrium: Regeneration von Phosphoenolpyruvat in CAM- & C4-Pflanzen,
6) Kupfer: Plastocyanin; Aktivator z.B. fur
Ascorbat Oxidase + Bestandteil von Cytochrome-Oxidase usw,
7) Molybdan: Bestandteil von Nitrogenase, Nitratreduktase
+ Stickstoff-Fixierung
Mikronahrstoffe: Fe, Mo, Cu, Zn, Mn, B, Cl → Katalysatorfunktion
Makronahrstoffen: N, O, C, H, S, P K, Mg, Ca → Strukturfunktion
Eisenmangel tritt jeweils zuerst in den jungeren Blattern auf. (2020)
→ richtig.
Eisen bewegt sich nicht in Phloem und kann deswegen nicht recycelt werden, wodurch jüngere
Blätter zuerstan mangel leidet.
- Ein Art Reservoir ist im älteren Blätter noch zur Verfügung und die werden deswegen
später/weniger an Mangel beeinflüsst.
- Fe muss aber immer neu aus dem Boden aufgenommen werden
- Mangelfälle zeigt sich als interkostale Chlorose und inhibiert die Chlorophyllsynthese.
Ein Mineralüberschuss, z.B. Phosphat oder Kupferüberangebot ist fur Kulturpflanzen nicht
schädlich, da sie die uberschüssigen Mineralien aus der Zelle heraus transportieren konnen.
(2020)
→ falsch.
- Da Pflanzen nur wenig Kupfer benötigen ist überschuss oft sehr toxis.
- Phosphatüberschuss bewirkt, dass Stoffwechselprozesse negativ beeinflüsst wird.
- Toxische reaktionen oder schaden ist auch zu beobachten beim zb. Überdünnung der Boden.
Exporter sind in diesem Fall nicht ausreichend um ein Mangelphänotyp zu verhindern.
Bei Phosphatmangel verhilft sich die Pflanze durch Ansäuren des Bodens, da dadurch die
Phosphattransporter aktiviert werden. (2020)
→ falsch.
- Es werden keine Phosphattransporter aktiviert.
- Bei Phosphatmangel wird aber das Boden Angesäuert (durch ausscheidung von Citrat oder
organische Säuren wie Phenole), da der anteil an lösliche (und damit zu verfügung stehende)
Phosphat im boden steigt.
- Es werden Calcium-, Eisen(III)-Phosphat-Kristalle von Malat/Citrat gebunden und Phosphat
freigegeben.
- Viele Pflanzen arbeiten zudem mit Pilzen zusammen (in Symbiose) um lokale Verarmungszonen
um die Würzel zu “schließen”.
- Die kleinste Bodenporen ist nur mithilfe Symbionten zu erreichen – dadurch wird Phosphatmangel
reduzier
Der Mangel an Kalium und Magnesium zeigt sich in Pflanzen jeweils zuerst in den älteren
Blättern.
(VL, 1. MAP‘20)
→ richtig.
- K und Mg können sich im Phloem bewegen, sodass es beim Mangel relokalisiert werden kann.
- Dadurch gelangt die K und Mg in meristematisch aktive Gewebe was für ältere Blättern ungünstig
ist.
- K-Mangel zeigt sich als Nekrose am Blattrand und Mg-Mangel als interkostale Chlorose.
Die Stickstoffaufnahme der Pflanzen aus dem Boden erfordert jeweils unterschiedliche
TransporterIsoformen fur die unterschiedlichen N-haltigen Ionen. (2020)
→ falsch.
- In diesem Fall geht es um homologen Transportern, nicht Isoformen.
- Es gibt aber unterschiedliche Nitrat- und Ammoniumtransporter.
- Von Nitrattransportern gibt es Hochaffinitäts- und Schwachaffinitätstransporter.
- Hochaffinitätstransport nimmt Nitrat in Wurzeln und Zellen auf, aber nur Nitrat in geringen
Konzentrationen.
- Schwachaffinitatstransportsystem nehmen nicht-sättigende Auf, haben dagegen eine hohe
Transportkapazität.
- Die Aufnahme wird in Abhangigkeit zur Verfugbarkeit und Akkumulation in den
Zellen kontrolliert.
Stickstoff wird in den meisten Pflanzen als molekularere Stickstoff aufgenommen. (2019)
→ falsch.
- Stickstoff kan nie von Pflanzen als Molekulare N2 aufgenommen werden, es muss immer in ein
anderen Form aufgenommen werden, zb. Ammonium (NH4+) oder als Nitrat-Anion (NO3−).
- N2 kann mithilfe stickstofffixierender Bakterien von Pflanzen aufgenommen werden zb. in
Symbiose.
Pflanzen nehmen Stickstoff in Form von Nitrat, Nitrit, Amiden und Ammonium aus der
Umgebung der Wurzel auf. (2020)
→ falsch.
- Pflanzen kann nie N2 aus der Luft fixieren, nur als Nitrat (NO3−) oder Ammonium (NH4+)
aufnehmen.
- Nach Nitrataufnahme wird Nitrat zur Nitrit reduziert mithilfe die Nitratreduktase.
- Amide werden nicht von den Pflanzen aufgenommen.
Bei der N- und S-Assimilation ist der hohe Energieaufwand des Transports und der Reduktion
beider Elemente gemeinsam. Die N- und S-Assimilation findet dennoch in denselben Zellen
statt. (2020)
→ richtig.
– Die N- und S Assimilation ist mit Einsatz von ATP verbunden, indem die Reduktion von N und S aus
Nitrat und Sulfat viel Energie braucht.
- ATP wird für sowohl fur Transport als auch fur Reduktionsschritte benötigt.
- Die Assimilationsvorgängen finden in Wurzelzellen und/oder Blattzellen
statt.
- Photoassimilationsreaktionen läuft ab, wenn Photosynthese einen Uberschuss an
Redoxaquivalenten (NADPH, Ferredoxin) produziert.
- Die Reduktion braucht größe Menge an NADPH bzw. Ferredoxin.
- Weitere Katalytische schritte sorgt für den Einbau von Stickstoff oder Schwefel in Aminosauren, die
Energie stammt aus dem Umsatz von ATP bzw. der Aktivierung mit CoA.
- zb. Kostet der Assimilation von Stickstoff rund ¼ der gesamte Energiaufwand der Pflanze, obwohl
Stickstoff nur 2% der Trockenmasse ausmacht.
Überschuss / Mangel and Mineralien – wirkung/Konsequens:
• Stickstoffmangel (N) (Mobil):
◦ eingeschranktes Wachstum
◦ Chlorosen
◦ Gelbfarbung
◦ Blattfall
◦ Phloem-beweglich = besonders in alteren Blattern kann weiter → transportiert werden
• Stickstoffüberschuss:
◦ fordert Sprosswachstum mehr als Wurzelwachstum
◦ fordert vegetatives Wachstum mehr als reproduktives Wachstum & mehr als Bildung von Samen
• Phosphormangel (P) (mobil):
◦ kleinwuchsig
◦ dunkelgrune Farbung
◦ Verzogerung der Reifung, altere Organe zuerst betroffen (Phloem-beweglich)
◦ besonders schadlich fur junge Pflanzen
◦ Anthocyanbildung
• Phosphorüberschuss: Mangelsymptome wie Zn, Cu, Fe & Mn
• Schwefelmangel (S) (Nicht mobil):
◦ allgemeine Chlorosen (auch in Leitbundeln)
◦ hellgelbe Farbe
◦ Symptome zuerst in jungeren Organen (Phloem-unbeweglich)
• Kaliummangel (mobil):
◦ Symptome erscheinen erst in alteren Organen (mobil)
◦ Blatter entwickeln eine Nekrose am Blattrand, die oft erst an der Blattspitze erscheint (gewellt)
◦ erhohte Stress- und Krankheitsanfalligkeit (im Winter, zumeist an alteren Blattern)
◦ in Grasern: schwache Halme & zum Umfallen neigen
• Calciummangel (nicht mobil):
◦ Meristeme sterben
◦ jungere Blatter sind missgebildet & chlorotisch, spater nekrotisch
◦ Symptome erscheinen zuerst in jungeren Organen (Phloem-unbeweglich)
• Magnesiummangel (mobil):
◦ interkostale Chlorose
◦ erst in alteren Blattern, nur spater in den jungeren Blattern (Phloem-beweglich)
◦ Inhibition der Chlorophyllsynthese
• Manganmangel:
◦ selten, da Mangan nur in geringen Spuren benotigt wird
• Eisenmangel:
◦ Inhibition der Chlorophyllsynthese
◦ interkostale Chlorose
◦ wie Mg-Mangel, aber zuerst in jungeren Organen (Phloem-unbeweglich)
◦ immobil
• Zinkmangel:
◦ interkostale Chlorose
◦ Hemmung des Sprosswachstums
◦ kleine Blatter („little leaf“ & „rosette“ z.B. in Apfel, Pfirsiche)
◦ Missbildung der Blattrander
• Kupfermangel:
◦ selten Pflanzen → benotigen wenig Cu
◦ experimentell: Missbildung der Blatter
◦ dunkelgrune Farbung
◦ Symptome zuerst in jungeren Organen (Phloem-unbeweglich)
◦ Cu-Überangebot: i.d.R. sehr toxisch
Die Assimilation von Stickstoff- und Schwefelverbindungen ist sehr energieaufwändig. (2016)
→ richtig.
- Die Reduktion braucht größe Menge an NADPH bzw. Ferredoxin.
- Weitere Katalytische schritte sorgt für den Einbau von Stickstoff oder Schwefel in Aminosauren, die
Energie stammt aus dem Umsatz von ATP bzw. der Aktivierung mit CoA.
- zb. Kostet der Assimilation von Stickstoff rund ¼ der gesamte Energiaufwand der Pflanze, obwohl
Stickstoff nur 2% der Trockenmasse ausmacht.
- Größte teil der Assimilation findet in der Chloroplassten statt und ist mit die elektronentransport
der Photosynthese verbunden.
- Die Photoassimilation läuft nur ab, wenn die Photosynthese überschuss and NADPH und
Ferredoxin liefert.
Assimilation definition:
- Der anabolen Aufbau körpereigener Verbindungen aus korperfremden Substanzen
durch einem endergone Reaktionen wird Assimilation genannt.
In welchen chemischen Formeln wird Schwefel von Pflanzen aufgenommen? (2016)
→ als Sulfat aus dem Boden, alternativ als Schwefeldioxid (SO2) oder Schwefelwasserstoff (H2S) aus
der Atmosphäre.
Da alle Pflanzen mit Bakterien im Boden in Kontakt kommen können, profitieren alle Pflanzen
immer von der bakteriellen N2-fixierenden Nitrogenase. (2020)
→ richtig?
- Viele Bodenbakterien sind Stickstofffixierende und reduzieren Stickstoff (N2) zu Ammonium
- Ammonium steht dann für alle Organismen im Boden zur Verfugung.
- Ammonium wird dann in Nitrit und später Nitrat umgesetzt.
- Nitrat ist die größte Stickstoffquelle der Pflanzen, kommt in Boden oft vor und ist Mobiler als
andere Quellen.
- Pflanzen profitieren zumindest indirekt von der bakteriellen N2-fixierenden Nitrogenase im Boden,
alternativ treten die mit Symbionten direkt in verbindung (zb.
Knollchenbakterien) und profitieren direkt davon.
In der Plasmamembran aller Zellen sitzen ATP-abhangige Transporter, die Mineralien gegen
den Konzentrationsgradienten transportieren. (2016)
→ Richtig.
- Der plasmamembran ist semipermeabel und muss dementsprechen über aktive Transporter
verfügen, zb. ATPasen oder Symporter
- Diese Aktive Transportern müssen größere Ionen oder andere Molekule gegen den
Konzentrationsgradienten trasnportieren, um u.a die konzentrationsgradienten aufrecht zu halten.
Fehlende Mineralien konnen durch erhohte Photosyntheseleistung kompensiert werden. (2020)
→ falsch.
- Mineralienaufnahme und Photosynthese sind unabhangig voneinander.
- Photosynthese liefert Assimilate und Energie, löst aber nicht Mangel an essenzieller Mineralien, da
deren Funktionen nicht von andere Elementen ersetz werden können.
- Mineralien werden oft in Form von Ionen aufgenommen und deren Funktion in der Pflanze ist sehr
spezifisch, dadurch nicht von andere ersetzbar.
