P. Fragebogen (Fach) / Botanik (Lektion)

chem. Vorgänge, Stoffwechselprozesse

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• Funktionen von Enzymen Herabsetzung der Aktivierungsenergie Fungieren als Biokatalysatoren→ Regulation von Stoffwechselprozessen
• Bestandteile von Enzymen aus Proteinen (AS-Kette in der Tertiärstruktur) Carboxylgruppe, Aminogruppe und einen Rest einige Enzyme benötigen Co-Faktor,  um  aktiv zu werden (Apoenzym: Enzym, dem Co-Faktor/ prost. Gruppe fehtl) es gibt Monomere: aus 1 Proteinkette                     Oligomere: aus mehreren Untereinheiten/ Proteinketten
• Co-Faktor eines Enzyms -nicht aus AS -reversibel an aktive Zentrum gebunden Bsp:  ATP, NAD, Askorbinsäure
• prosthetische Gruppe an einem Enzym: -Protein fest/ kovalent an Enzym gebunden Bsp: Biotin in Carboyxlasen, Häme in Hämoglobin
• Oxidoreduktase: -Enzym katalysiert eine Reaktion, bei denen H+  von einem Substrat auf O2 übertragen wird→ Entstehung von Wasserstoffperoxid (zb. Lacase)
• Hydrolasen -Enzyme, die hydrolytische Spaltung einer Verbindung unter H2O-Verbrauch  reversible katalysieren (zb.Lipasen)
• Beeinflussung der Enzymaktivität pH-Wert (ändert vom Enzym zu Enzym; sorgt für Strutkurveränderung) Temperatur (Denaturierung; RGT-Regel : 10°C mehr→Verdopplung) Inhibitoren Konzentration von 1)Enzym und 2) Substrat Diffusionsdruck der Wassers (hohe Teilchenbewegung)
• Dissimilation Gegenspieler  zur Photosynthese Zellatmung, Energiegewinnung Glukolyse (Umwandlung v.Glukose in Pyruvat,Vorraussetzung:Phosphorlyse der Glukose) oxydative Decarbxylierung(Entstehung von Acetyl-Coenzym A) Citratzyklus (Oxydation der Kohlenstoffatome der Actylgruppe) Atmungskette Verwendung der AS ß-Oxidation (=Fettsäurezyklus) Gärung (= Milchsäure) Summenformel: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H20
• Ort der aeroben Dissimilation(=Gärung) -im Cytosol und den Mitochondrien
• Ausgangs- und Endprodukt der Glykolyse und deren Strukturformel Ausgangsprodukt: Glukose        2.Endprodukt: Brenztraubensäure/ Pyruvat   C6H12O6 + 2ATP + 2P + 2NAD+ → 2Pyruvat + 2ATP + 2NAD + 2H+ +2H2O    
• Oxydation des Citratzykluses? Zwischenprodukte? Zwischenprodukt im Überfluss, damit Umsetzung erfolgen kann? -Ziel: vollständige  Oxidation der Kohlenstoffatome + energiereiche Verbindung bilden -Zwischenprodukte: Acetyl-Coenzym A -Zwischenprodukt, damit Umsetzung erfolgt: ATP, NADH, FADH2
• oxydative Decarboxylierung und Ort -Pyruvat wird enzym. zerlegt, dabei entsteht Acetyl-Coenzym A -Ort: Mitochondrien
• Wie gelangen H-Protonen (aus NADH in Glykolyse) in Atmungskette -durch ein Proteinkanal in der Membran
• Endprodukt der Atmungskette 34 ATP
• ß-Oxidation und vorbeireitende Schritte oxidativer Abbau von Fettsäuren→Acetyl-Coenzym A Ort: Mitochondrien Dehydrierung von Acetyl-CoenzymA: Übertragung von H2 auf FAD Hydralisierung: durch Wasser wird DB aufgebrochen unter Bildung einer Hydroxlgruppe Dehydrierung: Übertragung von H2 auf FAD Spaltung durch ein weiteres Acety-CoenzymA, damit ß-Oxidation erneut stattfinden kann     vorher!! Bindung an Acetyl-Coenzym A
• Ziel der Oxidation im Pentosephosphatzyklus -Bereitstellung von Pentose für  Nucleotid-Synthese und der NADPH (für andere Teilreaktion)
• metabolische Regulation in der Zelle -alle stattfindene Prozesse in der Dissimilation
• Photosynthese -Summenformel 6CO2 + 12H20 + Licht → C6H12O2 + 6O2 + 6H2O Lichtreaktion: Absorption des Lichtes→ ATP-Bildung Dunkelreaktion: ATP aus Lichtreaktion benötigt für CO2-Reduktion
• Ort der Photosynthese Chloroplasten
• Ziel der Lichtreaktion Primärreaktion Nutzung der Sonnenenergie ATP-Erzeugung + Reduktionsäquivalente
• Pigmente der Lichtreaktion Funktion in der Photosynthese -Pigmente : Absorption von Licht und Weiterleitung  
• Photolyse -Wasserspaltung durch Licht in Thylakloidmembran
• RUBISCO -Enzym Ribulose-1,5-biphosphat-carboxylase
• Ziel des Calvinzykluses? Energiequelle? Reduktionsmittel? Ziel: CO2 → Glukose reduzieren   Energiequelle: ATP   Reduktionsmittel: NADPH + H+
• C3-Pflanzen Unterschied zu C4-Pflanzen: Fotosynthesebetreibung spalten Kohlenstoffdioxid in ein Zwischenprodukt (enthält 3 Kohlenstoffatome, C3 ) heißes Wetter: Schließung der Spaltöffnung (Wasser zu behalten→keine Fotosynthese; kein Austausch mehr mögl.) meistens Topfpflanzen mit konstanten Umweltbedingungen→optimalen Wachstum
• C4-Pflanzen Unterschied zu C3-Pflanzen: Aufbau und Fotosynthesebetreibung produzieren Kohlenstoffverbindungen mit 4 C-Atomen haben das Problem nicht, dass sie die Spaltöffnungen schließen müssen bei heißem Wetter→sind effizienter Nutzpflanzen(Mais, Zuckerrohrpflanzen) gedeihen auch in wärmeren/ trockenen Umfeldern
• PEP und Funktion Phosphoennolbrenztraubensäure energiereiches Stoffwechselzwischenprodukt der Glykolyse der C4-Pflanzen
• gespeicherte Stärke in den Chloroplasten - transitorische Stärke (vorübergehend)
• Welche Verbindungen überträgt C2-Körper bei den Fettsäuresynthese? Acetyl-Coenzym A
• Triglycerid -Fettsäuren und Glycerol
• Faktoren, die Photosynthese beeinflussen Kohlenstoffgehalt Wassergehalt Temperatur (RGT-Regel) Sonnenlichtintensität
• N-Gehalt im Protein? Besonderheiten im Weizenprotein? Wo findet dies Berücksichtigung? N→ Peptidverbindung zw. C+N N wird in Photosyntheseprodukte einegbaut, um Proteine herzustellen → Wachstum viele in Chlorophyll und Desoxyribonukleinsäure  
• Aufnahme des Stickstoffs von höheren Pflanzen in Form von Nitraten und Amoniaksalzen aus dem Boden freie N-Aufnahme von Bakterien, die ihn in Nitrat überführen Stickstoffkreislauf: Hase frisst Pflanze (NH3-Aufnahme) Ausscheidung des Hasens und Bestandsabfall (Laub) (1.0) Ammonifikation (NH3) durch Destruenten →Rhizobium nimmt es auf und führt es der Pflanze zu (O2-Angebot) Hase frisst Pflanze Ausscheidung des Hasens (2.0) Nitrifikation (über Nitrat und Nitriti)→Aufnahme durch Pflanze ohne O2 wird aus Nitrat→N2 (Denitrifikation) Aufnahme durch Knöllchenbeakterien Hase frisst Pflanze
• Warum ist GS-GOGAT-Weg der Hauptweg bei dem N-Einbau? Affinität von Glutamatsynthetase zu NH3 viel größer als von Glutaminsäuredehydregonase
• Woraus werden die AS (Methionin, Prolin, Lysin) im Citratzyklus gebildet? aus Oxalacetat  und 2-Oxo-Glucarat
• Glutamin und Asparagin : warum als intermediäre Speicher? Amide   da sie im Verhältnis  zu C,N in einem höheren Verhältnis speichern können als andere G: N/C : 0,4/1                 A: N/C 0,5/1  
• Speicherproteine des Weizen Gluten (=Klebereiweiß)
• Erkennung von N-Überschuss/ Mangel Mangel: kein Wachstum, Leistungsmangel,helles Laub,frühe Herbstfärbung Überschuss: üppiges Wachstum, keine gleichmäßige Färbung und Reifung von Früchten, Gesundheitsbeeinträchtigung, unvorteilhaft für Wasserschutz
• Schwefelaufnahmeform? In welchen Verbindungen sind sie enthalten? Sulfatform (SO4) in Ester und Salzen durch die Wurzel Mangel: Proteinsynthese→ Anstieg d.Polysaccharide + Chlorophyllgehalt sinkt  
• Endprodukt der Sulfatreduktion Sulfid
• Welche AS beinhalten Schwefel? Cystein Methionin Cystin →AS mit Disulfidbrücken
• Schwefelmangel minderwertige Backwaren Absterben des Getreides (nötig für manche AS) Aufhellung der Blätter
• Disulfidbindung und Bedeutung der Weizenproteine zw. 2 Schwefelatomen Backfähigkeit
• Schwefelmangel und Weizenbackeigenschaften? Elastizität des Teiges und Backvolumen
• Aufnahmeform von Phosphor und Magnesium? Wo sind diese enthalten? Aufnahmeform von Phosphor: organ. und anorgan. gebunden als Phosphat (Fkt.: Membranbestandteil, DNA,RNA,ATP, Beteilgung an Protein-,Kohlenhydrat-,Lipidstoffwechsel,Beeinflusst Reifeprozess und Ölgewinnung) Mangel→gestörte Dunkelreaktion,Hemmung der Zellteilung Aufnahmeform von Magnesium: Mg2 (Fkt.: Proteinsynthese,photosyn.CO2-Fixierung,Chlorophyllbildung) Vorkommen von Phosphor: typ Mineralien Vorkommen von Magnesium: Mineralien im Boden, Verfügbarkeit durch pH-Wert beeinflusst
• Aufnahmeform von Kalium und die Lokalisation in der Zelle Aufanhmeform von Kalium: freies Ion Lokalisation: Cytosol und Apoplast Funktion: osmot. Fkt, Aktivierung von Enzymen, elektrostat. Gleichgewicht (sorgt bei Kartoffel für Senkung der enzym Anfälligkeit)
• Speicherform des Phosphors niederen Pflanzen: als Polyphosphat in höheren Pflanzen: als Polyester und Pytin!!
• Funktion des Phosphors im Zellstoffwechsel? Bestandteile des NS, Pflanzeneiweiß, Photosynthese keine Reduktion, sofortiger Einbau über ATP
• Funktion des Magnesiums im Zellstoffwechsel? hilft bei Kalium-und Eisenaufnahme hilft bei ATP-Bildung der Chloroplasten
• Funktion des Kalium im Zellstoffwechsel AP-Leitung Diffusion

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