WiSe 11/12

Question 1

Ordnen Sie folgenden Pflanzen jeweils den für ihren Samen charakteristischen Reservestoff zu (Proteine, Fette/Öle, Stärke)
Raps →
Gerste →
Sojabohne →

Answer 1

Raps → Fette
Gerste → Stärke
Sojabohne → Proteine

Question 2

NADH und ATP tragen als gemeinsamen Baustein ___ (Guanin, Thymin, Adenin, Cytosin)
NADH überträgt in der Bilanz ___ (eine aktivierte Essigsäure, ein Elektron, eine Carboxylgruppe, zwei Elektronen, eine Aminogruppe)

Answer 2

Adenin

zwei Elektronen

Question 3

Nicht nur bei der Modellpflanze Arabidopsis wird die Identität der Blütenorgane (Kelch-, Kron-, Staub- und Fruchtblätter), wenn auch etwas vereinfachend, durch drei Gengruppen (A, B, C) nach dem sogenannten ABC-Modell festgelegt. Wählen Sie die Gengruppe/n, die beteiligt ist/sind bei der Bildung von

Kronblättern: ___ (A, AB, B, BC, C, AC)
Staubblättern: ___ (A, AB, B, BC, C, AC)

Answer 3

AB

BC

Question 4

(in der Vakuole, im Cytosol, im Golgiapparat, in der Zellwand, in den Plastiden, in den Mitochondrien, im Tonoplasten, im Plasmalemma)
Die pflanzliche Zellwand ist ein komplexes Geflecht verschiedener Polymere, die während des Wachstums bereitgestellt werden müssen. Das fertige Enzym für die Synthese der Cellulose, die Cellulose-Synthase, ist___ aktiv. Die Moleküle der Hemicellulose werden weitgehend im ___ gebildet, die Bestandteile der Mittellamelle weitgehend ____

Answer 4

im Plasmalemma

Golgi-Apparat

Golgi-Apparat(?)

Question 5

Welche der drei Gruppen des Cytoskeletts (Aktinfilamente, Intermediärfilamente, Mikrotubuli) ist nachweisbar dominant an folgenden Transport und/oder Bewegungsvorgängen beteiligt.
(Aktinfilamente, Intermediärfilamente, Mikrotubuli)
Cytoplasmaströmung bei höheren Pflanzen:
Geißelbewegung bei Algen:
Chromosomentransport in der Mitose:
Golgivesikel-Transport im Phragmoplast:

Answer 5

Cytoplasmaströmung bei höheren Pflanzen: Aktinfilamente
Geißelbewegung bei Algen: Mikrotubuli
Chromosomentransport in der Mitose: Mikrotubuli
Golgivesikel-Transport im Phragmoplast: Mikrotubuli

Question 6

Bitte ordnen Sie die Elektronenüberträger reduziertes Plastocyanin, reduziertes Plastochinon, Wasser und reduziertes Ferredoxin aus der photosynthetischen Elektronentransportkette entsprechend ihrem Elektronenübertragungspotential (Redoxpotential) so an, dass das beste Reduktionsmittel ganz links und das beste Oxidationsmittel ganz rechts steht.

Answer 6

reduziertes Ferredoxin
reduziertes Plastochinon
reduziertes Plastocyanin
Wasser

Question 7

Lichtsensoren der Pflanzen besitzen chromophore Gruppen. Wählen Sie die Struktur aus, die jeweils am besten zu den Chromophoren der nachfolgenden Sensoren passt.

(Anthocyan, Betacyan, Chlorophyll, Flavin, GTP, Lutein, Lycopin, NADH, Porphyrin, Tetrapyrrol, Xanthophyll)

1) Phytochrom:
2) Cryptochrom:
3) Phototropin:

Answer 7

1) Phytochrom: Tetrapyrrol
2) Cryptochrom: Flavin
3) Phototropin: Flavin

Question 8

Verantwortlich für die Absorption elektromagnetischer Strahlung im für den Menschen sichtbaren Bereich sind folgende Bindungstypen:____(sp3-hybridisierte Kohlenstoffbindungen, konjugierte Doppelbindungen, Bindungen an optisch aktiven C-Atomen)
Von den beiden dargestellten Substanzen absorbiert Substanz ___ (a,b) im längerwelligen Bereich.
Mit zunehmender Wellenlänge nimmt der Energiegehalt des Lichtes ___ (ab, zu).

Answer 8

konjungierte Doppelbindungen

A

ab

Question 9

• *Phytochrom kann in Samenpflanzen folgende Funktionen haben:**
  1. )Es ist Bestandteil der circadianen Rhythmik
  2. ) Es kann die Keimung regulieren
  3. ) Es löst Phototropismus aus
  4. ) Es schützt vor Foto-Oxidation
  5. ) Es dient in Blüten als Signalfarbstoff für Insekten

Answer 9

1. )Es ist Bestandteil der circadianen Rhythmik
2. ) Es löst Phototropismus aus

Question 10

In der Abbildung sieht man drei Skizzen einer Endodermiszelle mit Einlagerungen in der Zellwand (dunkelgraue Bänder). Welcher Begriff beschreibt diese korrekt? ____ (Stärkescheide, sekundäres Dickenwachstum, Casparyscher Streifen)

Welcher der folgenden Stoffe ist verantwortlich für die Funktion dieser Strukturen ? ___ (Lignin, Amylopektin, Phospholipide)

Welche Funktion ordnen Sie dieser Struktur zu?
____(Stützfunktion der Hauptwurzel, Verhinderung der extrazellulären Diffusion, aktive Stickstoffaufnahme)

Welche der drei Orientierungen ist korrekt ? ___ (A, B, C)

Answer 10

Casparyscher Streifen

Lignin

Verhinderung der extrazellulären Diffusion

B

Question 11

Jede beliebige Zimmerpflanze hat in ihrem Leben ___(mehr, weniger, genausoviel) Kohlendioxid aufgenommen wie/als abgegeben.

Answer 11

mehr

Question 12

Im Rahmen von kriminalistischen Ermittlungen finden Sie zwei Pulver, bei denen es sich zum einen um Mehl, zum anderen um ein hochgiftiges Wurzelpulver handeln muss. Wie können sie die Herkunft aufklären ohne sich, Ihre MitarbeiterInnen oder Versuchstiere in Gefahr zu bringen?

Answer 12

1 Punkt für die korrekte Nennung eines Differenzierungskriteriums (z.B. Stärke im Mehl oder Mineralien im Wurzelgewebe)
1 Punkt für die korrekte Beschreibung des Sinnes dieser Differenzierung (Speicherorgan Samen mit hohen Stärkeanteil oder Mineralien als Cofaktor in Enzymen des Stoffwechselaktiven Wurzelgewebes)
1 Punkt für einen durchführbaren Nachweis (Stärke verfärbt sich im Iod-Nachweis) oder Aschegehalt der Wurzel durch Veraschung

Question 13

Die CAM- und C4-Fotosynthese sind Anpassungen an ____ (Schwachlicht, Trockenstress, Kohlendioxidmangel in der Atmosphäre, Stickstoffmangel)
Der Lichtkompensationspunkt ist die Lichtintensität, bei der ____ ( 50% der Chloroplasten mit Licht gesättigt sind, sich CO2-Aufnahme und CO2-Abgabe die Waage halten, Absorption und Fluoreszenz gleich groß sind, photooxidative Prozesse unterdrückt werden, die Photosynthese mit halbmaximaler Geschwindigkeit abläuft)

Answer 13

Trockenstress

sich CO2-Aufnahme und CO2-Abgabe die Waage halten

Question 14

Je ____ (mehr/weniger) Sauerstoff pro Kohlenstoffatom ein Reservestoff trägt, desto mehr Energie kann der Organismus daraus gewinnen.

Answer 14

weniger

Question 15

A) Sie haben im Photometer eine Chlorophyll a-Lösung mit einer Extinktion von 0,95 bei 433 nm (Weglänge 1 cm) gemessen. Errechnen Sie mit Hilfe des molaren Extinktionskoeffizienten (ε433 nm, 1 cm = 95000 M-1 cm-1) die Konzentration dieser Lösung. Achten Sie auf die Angabe der richtigen Einheit und erklären Sie Ihren Rechenweg in Stichpunkten!
B) Welche Extinktion hat eine Chlorophyll a-Lösung, die doppelt so konzentriert ist?
C) Wie groß ist das Verhältnis der Lichtintensität vor der Probe im Vergleich zu jenem nach der Probe (I0 / I) bei einer Extinktion von 2?

Answer 15

A) E = d x c x ε ↔ c= E/ d x ε = 0,95 / 1 cm x 95000 M-1 cm -1 = 1 x 10-5 M
B) E = d x c x ε = 1 cm x 2 x 10-5 x 95000 M-1cm-1 = 1,9
C) Die Lichtintensität bei einer Extinktion von 2 beträgt ca. 1% der Ausgangslichtintensität

Question 16

Welchen Vorteil haben Pflanzen von der Protonenausscheidung an ihrer Wurzelspitze?
Beschreiben Sie stichwortartig (!) zwei Gründe.

Answer 16

• Durch Protonen können Kationen von Bodenkolloiden abgelöst und dann in die Wurzel aufgenommen werden
• Durch aktive Ausscheidung von Protonen entsteht ein Protonengradient, der wichtig ist, damit sekundär aktive Kanäle und Transporter arbeiten können, ohne dass ATP verbraucht wird. Sekundär aktive Kanäle und Transporter sind wichtig, um Ionen in den Symplasten aufnehmen zu können.
• Anionen können mit Hilfe von Carriern aufgenommen werden (Symport NO3-)

Question 17

Nastien sind im Unterschied zu Tropismen n____ (nicht vom Licht abhängig, nicht von der Reizrichtung abhängig, freie Ortsbewegungen ohne Reizabhängigkeit)

Answer 17

nicht von Reizrichtung abhängig

Question 18

Der Citratzyklus…

1. regeneriert das NADH + H + aus der Glykolyse
2. setzt den Abbau von Fettsäuren fort
3. findet bei Pflanzen im Cytoplasma statt
4. speist die Endoxidation mit Elektronen
5. ist verantwortlich für die Vitamin C-Synthese

Answer 18

2. ) setzt den Abbau von Fettsäuren fort
3. ) speist die Endoxidation mit Elektronen

Question 19

Beim polaren Transport von Auxin von Zelle zu Zelle kann der Anteil der protonierten bzw. deprotonierten Form des Auxins IAA (Indol-3-Essigsäure) eine wichtige Rolle spielen. IAA ist eine schwache organische Säure mit einem pKs-Wert von 4,8.

Angenommen, der pH-Wert des wässrigen Milieus der Zellwand wäre 4,8, wie hoch (in %) ist dann theoretisch (weitere Faktoren, z.B. die geringe Konzentration von Auxin vernachlässigt) der Anteil von protoniertem Auxin in der Zellwand: ___

In protoniertem Zustand kann das Auxin, weil nicht mehr geladen und lipophil, durch die Plasmamembran in das Cytoplasma mit seinem relativ neutralen pH diffundieren. Dort wird es zu einem gewissen Anteil deprotoniert. Deprotonierte IAA kann die Zelle nur über einen Transporter verlassen.

Angenommen, im Cytoplasma beträgt der pH-Wert 7,8, wie hoch (in %) ist theoretisch (s.o.) der Anteil von protoniertem Auxin in diesem wässrigen Milieu: ___

Answer 19

50%

0,1%

Question 20

Pflanzen nehmen Stickstoff überwiegend in Form von ___ (Ammoniak, Nitrat, Nitrit, Ammonium) auf.
Die Aufnahme des Stickstoffs vom Boden in die Pflanze erfolgt ____ (vorwiegend nachts, vorwiegend tags, Tag und Nacht)
Für die Stickstoffaufnahme wird im Normalfall ____ (ATP verbraucht, kein ATP verbraucht)
Die Assimilation des aufgenommenen Stickstoffes geschieht ____r (vorwiegend nachts, vorwiegend tags, tag und nacht)

Answer 20

Nitrat

tags und nachts

ATP-Verbrauch

vorwiegend tagsüber

Question 21

Sie wollen 50 ml einer Glucoselösung mit einer Konzentration von 50 mmol/L herstellen. Wieviel Glucose müssen Sie einwiegen? ___ [mg] (900, 540, 360, 720, 450, 180, 225)

(Molmassen sind H: 1 g/mol, C: 12 g/mol, O: 16 g/mol)

Answer 21

450

Question 22

Folgende Anordnungen von Redoxkomponenten beschreiben direkte Interaktionspartner in der Elektronentransportkette pflanzlicher Mitochondrien:

1. ) Plastochinon –> Cytochrom-b6/f-Komplex –> Plastocyanin
2. ) Succinat-Dehydrogenase –> Ubichinon –> Cytochrom-b/c1-Komplex
3. ) Ubichinon –> Cytochrom-b/c1-Komplex –> Cytochrom c
4. ) Cytochrom c –> Cytochrom-a/a3-Komplex –> Ferredoxin

Answer 22

2. ) Succinat-Dehydrogenase –> Ubichinon –> Cytochrom-b/c1-Komplex
3. ) Ubichinon –> Cytochrom-b/c1-Komplex –> Cytochrom c

Question 23

Sie messen die Sauerstoffproduktion einer jeweils gleich konzentrierten Chloroplastensuspension/ Thylakoidsuspension in Gegenwart von ausreichend Ferricyanid und bei gleicher Lichtintensität unter 3 Messbedingungen:
Einmal ohne weiteren Zusatz,
einmal nach Zugabe des PSII Hemmstoffes DCMU
und einmal in Gegenwart des Entkopplers Methylammoniumchlorid.
Ordnen Sie jeder Messkurve die wahrscheinlichste Messbedingung zu:

(ohne Zusatz, mit Methylammoniumchlorid, mit DCMU)
Kurve A:
Kurve B:
Kurve C:

Answer 23

Kurve A: ohne Zusatz
Kurve B: mit Methylammoniumchlorid
Kurve C: mit DCMU

Question 24

Mit dem Reagenz Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC bzw. TZ) kann man eine biochemische Keimprüfung durchführen.

a) Worauf basiert die Rotfärbung des Reagenz? ___ (Aminierung, Osmose, Phosphorylierung, Glykosylierung, Reduktion, Hydratation, Oxidation)
b) In welchem Bereich eines Getreidesamens ist zumindest theoretisch eine relativ intensive Rotfärbung zu erwarten? ____ (Aleuronschicht, Embryo, stärkehaltiges Endosperm, Testa, Perikarp)

Answer 24

Reduktion

Embryo

Question 25

Wieviel Wasser [in g] muss eine Pflanze gemäß der Grundgleichung der Photosynthese mindestens spalten um 0,5 mol Glucose herzustellen? (Bitte Ziffern eingeben, Masse von H = 1 g/mol, Masse von O = 16 g/mol, Masse von C = 12 g/mol) ____

Answer 25

108g

Rechnung:

M von H2O = 2 • 1g/mol + 16 g/mol = 18 g/mol
M • Anzahl der Moleküle laut Grundgleichung (6 CO2 + 12 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O)
= 18g/mol • 12 = 216 g/mol
216 g/mol : 0,5 (weil nur 0,5 mol Glucose hergestellt wird) = 108 g/mol