Biologie Grundlagen Botanik

NH4+ - GS-GOGAT System GS: Glutaminsynthese GOGAT: Glutamat - Oxogluterat - Ammonium - Transferase System liegt vor allem im Chloroplasten und ist lichtinduziert

2 stufiger Prozess Reduktion von NO3- zu NO2- (Nitratreduktase)            Problem : NO2- ist giftig!      2. Reduktion von NO2- zu NH4+ (Nitritreduktase)              6 Elektronen Übergang  

im Cytosol

im Chloroplasten, da dort im Licht reichlich reduktionskraft vorliegt

entscheidend ist die Saugkraft der Wurzel im Vergleich zur wasser-bindekraft des Bodens Wurzel bildet in der Natur oft Symbiose mit Pilzen

Mykorrhiza

symplastisch apoplastisch

alle Substanzen die klein genug sind und durch die Plasmodesmen passen, werden so transportiert Plasmodesmenweite ändert sich

Transport durch Zellwände und Zwischenräume

Werden nur bei Überschuss abgegeben, z.B. über Blätter, meist werden diese für lebensprozesse benötogt oder gespeichert

- treibende Kraft für Wasseraufnahme bzw. -abgabe - i.d.R. Wasserpotentialgefälle Boden-Pflanze- Luft

95 MPa

- 0,5 bis -2,5 MPa

-0,5 bis -1,5 MPa

-02 bis -0,4 MPa

suberinisierte und kutinisierte Borke

Pflanzenkörper von landpflanzen ist mit einer Kutikula überzogen. An trockenen Standorten ist Kutikula meist dicker als an feuchten. Regulation über Stomata  

a) Anzahl der Stomata b) Öffnungsweite Stomata -> Stomata könnnen reguliert geöffnet und geschlossen werden

Wassermangel : Schließzellen erschlaffen, Stomata schließen sich

Anstieg der Osmotika K+-Import Cl-- Nachstrom

Stomata über epidermisoberfläche erhoben -> hyperstomatische Blätter Wind trägt Wasser mit (Wassertransport bei minimalen Wasserpotentialgefällen möglich) - bei vielen Pflanzen am oder im Wasser  

Potometer

entsteht durch aktiven Transport von Ionen in die Xylemgefäße der Wurzel beruht auf positiven hydrostatischen Druck im Xylem Folge: wasserabgabe über Hydathoden infolge Wurzeldruck

offene Enden des Xylems

Langstreckentransport Mittelstreckentransport Kurzstreckentransport

wird von Wasserpotentialdifferenz zw. Luft und Wasser getrieben Transport über Tracheen und Tracheiden

Wasser wird aus Pflanze herausgezogen

Wasser wird in die Pflanze hineingezogen

Wurzeldruck Transpirationstheorie Kohäsions- und adhäsionstheorie

Stofftransport im Apoplasten Membranpassagen von H2O, Ionen und Metaboliten

symplastisch und apoplastisch Transport passiv durch einfache oder erleichterte Diffusion aktiv über Pumpen

Aquaporine

Wasserkanäle in biomembran erleichtern Wassertransport -> Wassertransport entlang dem Konzentrationsgefälle -> passive wasseraufnahme durch Wasserpotential bestimmt

passiver und aktiver Transport direkte und indirekte Energetisierung

- benötigt keine energetisierung - kann nur entlang elektrochem. Gradienten erfolgen - Kanal: Größenausschlussprinzip - Carrier: spezifischer transport

- benötigt direkte oder indirekte energetisierung - kann auch gegen elektrochem. Gradienten erfolgen

eine Substanz wird direkt gepumpt, Z.B. Protonen-Pumpe

ein unter energieaufwand gebildeter Stoffgradient wird genutzt um eine andere Substanz gegen das Konzentrationsgefälle zu transportieren z. . Nutzen des H+-Gradienten, um Saccharose - Antiporter über Biomembran zu transportieren

findet gerichtet statt Assimilat- und Metabolittransport vom produzierendem Pflanzenteil (Source) zum verbrauchendem (Sink)

Source

sink

Metabolite sind osmotisch aktiv und ziehen Wasser an durch Wasseraufnahme wird druck aufgebaut Flüssigkeit folgt Druckgefälle Metabolite werden mit Druckstrom mitgerissen      -> Massenstrom angetrieben durch Druckgradient Entladung am Verbrauchsort

Siebzellen und Siebröhren

Zucker, aminosäure, organ. säuren, Proteine, Chlorid, Phosphat, kalim, Magnesium

niedermolekulare, gelöste Substanzen Proteine RNA - bei phloem-mobilem Zucker handelt es sich fast ausschließlich um nichtreduzierten Zucker wie Fructose, kaum Glucose

schneller Austausch, Größenausschlussprinzip

Be- und entladen größenabhängig z. T. spezifische Import- und exportmechanismen

RNA spezifische Import- und exportmechanismen Schutz vor RNasen

über Hilfszellen

jedes siebröhrchen ist von kleiner kernhaltigen Mitochondirenreicher Zelle begleitet = Geleitzelle enger Kontakt, da über viele Plasmodesmen verbunden gemeinsame entstehung aus einer Mutterzelle durch inäquale Zellteilung