VL8 - Photosynthese IV Flashcards
Welche morphologischen und physiologischen Anpassungen von Pflanzen auf Phosphormangel sind bekannt?
Spross wächst nicht mehr, aber Wurzel um an Phosphor zu kommen:
- Reduzierung des Wachstums der Primären Wurzel
- Verstärkte Länge und Dichte der Wurzelhaare
- Verstärkte Länge und Dichte der lateralen Wurzeln
Wie wird der Phosphatbedarf im Spross der Wurzel kommuniziert? Oder, Beschreiben Sie die pho2-Mutation und erläutern Sie die Rolle von miRNA399 in der Kommunikation des Phosphatzustands vom Spross zu Wurzel
Stresssignale der Wurzel (Pi, Cytikine) Werden bei Phosphormangel durch das Xylem in den Spross transportiert. Hier beeinflussen die Signalmoleküle Sprosswachstum und Verzweigung
miR399: shoot to root signal, reguliert Pi, steigert di Aufnahme; Überexpression von Phänoty wie pho2-Mutante
pho2Mutante: Führt zur Akkumulation von Pi im Spross, die Wurzeln zeigen keine Symotome von Pi-Mangel
Welche Funktion hat K+ in Pflanzen? In welcher Konzentration kommt K+ in der Vakuole und im Zytosol vor?
K+-Konzentration: Zytosol 100-200mM, Vakoule 10-100mM
Funktionen:
- Turgor geriebene Bewegungen-Schließzellen, Seismonastie( Pflanzenbewegung wie bei der Mimose)
- Ionisches Gleichgewicht
Beschreiben Sie die K+-Aufnahmekinetik der Wurzel in Bezug auf die K+-Konzentration. Welches Transportsystem wird bei relativ niedrigen und welche bei relativ hohen K+-Konzentrationen verwendet?
Es gibt zwei Transportsystreme für die Aufnahme von k+, ein System arbeitet mit hoher Affinität bei K+-Mangel und weist eine Sättigungskinetik im Mikromolbereich auf (Mech1). Dieses System ist K+-spezifisch und wird durch K+-Mangel induziert. Das Transportystem gehört zur KUP/HAK/KT Familie und stellt einen H+/K+-Symport dar.
Ist K+ im Millimolbereich verfügbar, arbeitet ein AtAKT1 Transportsystem welches konstitutiv exprimiert wird (Mech). Die sogenannten K+ln-Kanäle (AKT1) gehören zur Shaker-Familie und sind auf der Plasmamembran lokalisiert. Sie sind selektiv für K+ und Spannungsabhängig reguliert, aktiviert durch Hyperpolarisation
In welchen chemischen Formeln wird Schwefel von Pflanzen aufgenommen?
Aus dem Boden nehmen Pflanzen Schwefel in Form von Sulfat ( SO42-) auf.
Aus der Atmosphäre mit einer geringeren Ausbeute in Form von Schwefeldioxid (SO2) und Schwefelwasserstoff ( H2S)
Beschreiben Sie die biochemischen Reaktionen bei der Assimilation von Sulfat in die Aminosäure Cystein. Wie wird die Synthese von Cystein in Bezug auf die Sulfatkonzentration reguliert?
.Sulfat wird durch ATP-Sulfurylase an ATP gebunden, wodurch APS und PPi entsteht.
- APS-Reduktase bildet aus APS, AMP und Sulfit (SO32-)
- Sulfit-Reduktase wandelt Sulfit in Sulfid (S2-) um
- Der Cystein-Synthasecomlex bildet in einemZweistufigem Vorgang aus Serin, Acetyl-CoA/CoA-s und Sulfid die Aminosäure Cystein.
Die Regulation findet im Cystein-Synthasekomplex statt.
Der Komplex besteht aus den Enzymen SAT und OAS-TL, welche bei Sulfatverfügbarkeit aneinander gebunden sind.
O-Acetylserin (OAS) wird im CS durch SAT synthetisiert. SAT ist nur aktiv, wenn es an OAS-TL gebunden ist, also bei Sulfatverfügbarkeit. OAS-TL ist im gebundenen Zustand inaktiv. Jedoch befinden sich auch bei Sulfatverfügbarkeit freie OAS-TL-Moleküle im Substrat. Diese freien OAS-TL-Enzyme bilden aus S2- (H2S) und OAS Cystein. Ist wenig OAS und viel H2S im Substrat vorhanden, so wird die Expression von Genen inhibiert, die für Sulfattransport -und Reduktion zuständig sind.
Ist kein Sulfat verfügbar, so akkumuliert OAS, und der CS-Komplex dissoziert. SAT ist nun inaktiv und die Produktion von OAS geht zurück. Ist viel OAS und wenig H2S im Substrat vorhanden, so wird die Expression von Genen aktiviert, die für Sulfattransport -und Reduktion zuständig sind.