Pflanzenphysiologie (Fach) / C-Metabolismus (Lektion)

C-Metabolismus

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• Woraus besteht Saccharose und was ist ihre Funktion in Pflanzen? Saccharose: Osmotikum im Cytosol und Transportform für Kohlenwasserstoffe Glucose + Fructose = Saccharose (vereinfacht) In Saccharose sind je ein Molekül α-D-Glucose und β-D-Fructose über eine α,β-1,2-glycosidische Bindung verbunden
• Was ist Stärke und wozu dient sie der Pflanze? Wo kommt sie vor? Stärke gibt es nur in Plastiden. Es ist ein riesiges Makromolekül, welches aufgrund dieser Größe den Plastiden nicht verlassen kann und osmotisch inaktiv ist → Stärkekorn Plastiden, die nur noch für die Stärkespeicherung da sind: Amyloplasten Aber: Amyloplast ≠ Stärkekorn Stärke: alpha-glucose: Amylose und Amlyopektin Amylopektin: verzweigtes Polysaccharid Amylose: unverzweigt, Spiralförmig Je verzweigter, desto schlechter können sich die Moleküleaneinanderlagern Stärke kann zu Glucose abgebaut werden
• Was ist transistorische Stärke? Vorübergehende Stärke im Chloroplasten (wird bald darauf wieder abgebaut)
• Woher weiß der Chloroplast, ob Stärke gebildet werden soll, oder lieber GAP exportiert werden soll? → Phosphat (für jedes GAP, was raus geht, kommt ein Phosphat rein)
• Die GAP werden nun in Cytosol transportiert und dann gibt es zwei Möglichkeiten Welche? Glycolyse (Endprodukt: Pyrovat) und Glyconeogenese (Endprodukt: Glucose)
• Was sind Source und Sink-Organe? Source-Organe: PS-Aktive-Zelle Sink-Organe: PS-inaktive-Zelle
• Bechreibe den Prozess des Saccharosetransports im Phloem Im Phloem werden die Stoffe nun von den Sources zu den Sinks transportiert (ein Blatt muss i.d.R. so lange versorgt werden, bis es etwa 1/3 der endgültigen Größe hat) Saccharose wird im Phloem transportiert und in den Zellwänden durch die Invertase in Glucose und Fructose gespalten. Diese werden phosphoryliert und kann dann von den Zellen aufgenommen werden (Zellen können keine Saccharose über die Zellwand aufnehmen (über die Plasmodesmata schon)) Saccharose wird in Glucose und Fructose gespalten. An die Glucose wird UDP angehängt und daraus dann Cellulose gebildet
• Was sind Siebzellen und Geleitzellen? Wie entstehen sie, was sind ihre Eigenschaften? Siebzelle und Geleitzelle entstehen aus einer Mutterzelle und sind etwa gleich lang und stark miteinander verbunden Siebzelle hat keine Vakuole, keinen Zellkern, aber Mitochondrien und ER Die gesamte Kontrolle der Siebzellen wird von den Geleitzellen übernommen (diese haben einen Zellkern und Vakuolen etc.) Zwischen den Sieb- und Geleitzellen gibt es aber eine Zellwand, sodass die Verbindungen über Plasmodesmata erfolgt
• Nenne die verschiedenen Möglichkeiten der Phloembeladung Was sind Vorteile/Nachteile des Symplasten/Apoplsten? (siehe auch Grafik) PhloemBEladung: Das Phloem kann entweder Symplastisch oder Apoplastisch beladen werden. Die Stoffe kommen dann in der Geleitzelle an und werden von dort in die Siebzelle gebracht. Der Transport innerhalb der Siebzellen des Phloems erfolgt dann natürlich symplastisch Apoplastischer Transport ist Energieaufwändig, aber so können im Gegensatz zum Symplastischen Transport auch Stoffe gegen das Konzentrationsgefälle transportiert werden (Symplast wird nur über Diffusion gesteuert) Der Apoplast kann zudem besser gesteuert werden jedoch gibt es auch eine aktive Form des Apoplasten, bei dem die Saccharose eine oder mehrere Galaktose rangehängt werden (also in ein Oligomer umgewandelt) wird und somit die Konzentration so verändert wird, sodass die Saccharose nachdiffundieren kann: „Polymerfalle“
• Was ist eine Polymerfalle? eine aktive Form des Apoplasten, bei dem die Saccharose eine oder mehrere Galaktose rangehängt werden (also in ein Oligomer umgewandelt) wird und somit die Konzentration so verändert wird, sodass die Saccharose nachdiffundieren kann: „Polymerfalle“ (siehe Grafik rechts) Wird nur ein Galaktose rangehängt: Raffinose Werden zwei Galaktose rangehängt: Stachyose Werden drei Galaktose rangehängt: Verbascose Findet man also eines dieser Zucker in einer Pflanze, so resultiert dies aus einem aktiven symplastischen Transport Ein weiterer Vorteil der Anreicherung mit Galaktose ist, dass diese Zucker auch transportiert werden und der osmotischer Gradient verändert wird
• Nenne Aspekte der Phloementladung PhloemENTladung kann auch symplastisch oder apoplastish erfolgen. Dabei gilt: wenn symplastisch beöladen wird, wird auch symplastisch entladen und umgekehrt
• Was ist die Münchsche Druckstromtheorie? Siehe Grafik (Notizen C-Metabolismus)
• Was ist die Aphiden-Technik Forschung: aus dem Phloem lassen sich keine Proben entnehmen, da unmittelbar danach der Prozess gestoppt wird (und der Zugang zu anderen Siebzellen zugeklebt wird) → Man bekommt also nur die Proben aus einer Zelle, die restlichen Zellen werden abgeklebt. Eine Möglichkeit, ist es, dafür Blattläuse zu verwenden, die das können (Aphiden-Technik) → nicht Prüfungsrelevant!
• Worin unterscheiden sich Monocotyle/Dicotyle/Angiospermen/Gymnospermen in Bezug auf Kambium, Phloem und Xylem? Monocotyl: kein Kambium zwischen Phloem und Xylem → Kein Sek dickenwachstum, stets bedecktsamer (Angiospermen) Nacktsamer (Gymnospermen) haben nur Tracheiden Bedecktsamer haben Tracheen und Tracheiden Phloem: Bei den Farnen und den Nacktsamern sind dies Siebzellen, bei den Bedecktsamern aus mehreren Gliedern zusammengesetzte Siebröhren. Die Siebröhren haben keinen Zellkern dafür aber Geleitzellen, die Siebzellen haben keine Geleitzellen
• Welche Prozesse gehören zur Zellatmung? Zellatmung: - Glykolyse - Citrat-Zyklus - Endoxidation
• Exkurs Photosynthese: Welche Auswirkungen hat Wasserstress auf den Calvin-Zyklus? Zu PS: Bei wasserstress wwrden Stomata geschlossen → Calvin Zyklus kommt zum Erliegen → zu wenig ADP, NADP+ → elektronen werden auf Sauerstoff übertragen → ROS - Kommt häufig vor, oft täglich
• Exkurs Photosynthese: Welche Auswirkungen hat Wasserstress auf den Calvin-Zyklus? Zu PS: Bei wasserstress wwrden Stomata geschlossen → Calvin Zyklus kommt zum Erliegen → zu wenig ADP, NADP+ → elektronen werden auf Sauerstoff übertragen → ROS - Kommt häufig vor, oft täglich

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