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Pflanzenphysiologie (Fach) / Schreiber (Lektion)
Wasserhaushalt, Mineralstoffernährung, Zellwand
Diese Lektion wurde von violetta91 erstellt.
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- Macronutrients H, C, O N, K, Ca Mg, P, S, Si
- Micronutrients Cl, Fe, B. Mn Zn, Cu, Ni, Mo (Co, Se, Na)
- Stickstoff Bestandteil von Aminosäuren (Proteine), Nucleotiden (Nukleinsäure), ATP
- Kalium essentieler CoFaktor von vielen Enzymen, hohe Kalium Konzentration in den Zellen, Osmoregulation, Tugor-Gesteuerte Bewegungen
- Calcium essentieller CoFaktor von manchen Enzymen, Second messenger, Zellwand stabilität in der Mittellamelle
- Magnesium erfoderlich für viele Enzyme, Bestandteil von Chlorophyll
- Phosphor Phospholipide, Nukleinsäuren, CoEnzyme, ATP
- Schwefel Bestandteil von speziellen Aminosäuren (Proteine), CoEnzym A, Biotin..
- Silicium Ablage in den Zellwänden, Mechanische Stabilität
- Chlor Erforderlich für Photosynthetische Reaktionen, führend zu O2 entwicklung
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- Eisen Bestandteil von Cytochrom, Stickstoff Fixierung, Respiration
- Bor Zellwandstabilität, Wachstum vom Meristem
- Mangan Erforderlich für Dehydrogenasen, Decarboxylasen, Kinasen, Oxidasen, Sauerstoff Entwicklung
- Zink Bestandteil von Alkohol Dehydrogenase, Carbon Anhydrase
- Kupfer Bestandteil von Enzymen (Laccase, Phenolase, Cytochrom Oxidase)..
- Nickel Betsandteil von Urease, Essentiel in Symbiotischer Stickstoff-fixierung durch Bakterien
- Molybdän Betsnadteil von Nitrogenase, Nitrat Reduktase
- Transport durch Zelle Einfache Diffusion: Kanal Proteine Passiver Transport:Kanal ProteineCarrier Protiene Aktiver Transport:Pumpen (Bsp. Na+/K Pumpe)
- Symporter / Antiporter Beim Symport werden stets gleichzeitig zwei Substanzen in die gleiche Richtung transportiert und bei einem Antiport werden zwei Substanzen gleichzeitig in entgegen gesetzte Richtungen bewegt. Die Energie wird durch den elektrochemischen Potentialgradienten bereitgestellt
- Pfeffersche Zelle experimentelle Vorrichtung zur Bestimmung des osmotischen Drucks einer Lösung (Osmose). Die Lösung ist durch eine semipermeable Membran, die nur für Lösungsmittelmoleküle durchlässig ist, vom reinen Lösungsmittel getrennt. Es diffundieren so lange Lösungsmittelmoleküle in die Lösung, bis das chemische Potential des Lösungsmittels auf beiden Seiten gleich ist. Durch diesen Prozeß erhöht sich der Druck in der Lösung (osmotischer Druck). In der Pfefferschen Zelle wird der osmotische Druck mit Hilfe des hydrostatischen Drucks der Lösung in einer Kapillare gemessen
- Plasmolyse der durch Osmose verursachte Wasserentzug aus einer Pflanzenzelle, die sich in einem hyperosmotischen Außenmedium (Plasmolyticum) befindet. Bei der P. löst sich der Protoplast von der starren Zellwand, da Wasser aus dem Zellinnern durch die semipermeable Plasmamembran in das Außenmedium gelangt. Sie setzt sich so lange fort, bis die osmotischen Potenziale des Zellsaftes der Vakuole und der die Zelle umgebenden Flüssigkeit übereinstimmen. Mittels P. lässt sich experimentell der Wert des osmotischen Potenzials von Pflanzenzellen bestimmen. Er stimmt mit einer Konzentration des Außenmediums überein, bei der P. gerade noch verursacht wird (Grenzplasmolyse). Bei der P. handelt es sich um einen reversiblen Prozess. Durch Überführen in ein hypoosmotisches Medium kommt es zur so genannten Deplasmolyse.
- Definition des Wasserpotentials Ψw = Ψπ + Ψp Ψw = Wasserpotential in MPaΨπ (Ψs) = Osmotisches PotentialΨp = Tugor Potential
- Gesetzt von van't Hoff π = -R * T * ∑ci
- Evapotranspiration [von latein. evaporare = verdunsten, Transpiration], gesamte Wasserabgabe eines Pflanzenbestands an die Atmosphäre; setzt sich zusammen aus der Evaporation (Wasserabgabe von nicht regulationsfähigen Systemen, z.B. freie Wasseroberflächen, Boden, Thallophyten) und der Transpiration
- Größe von Molekülen von klein nach groß WasserGlycerolGlucoseSucroseRaffinoseCarboxyfluoresceinLucifer Yellow CHDextranCytochrome cDextranBovine Serum Albumin
- Xylem Leitgewebe für Wasser
- NaCl Folgen Dehydration Schutz von Kompartiblen gelösten Stoffen (Bsp. Proline) Disrupted Protein = Weniger geordnete H2O Moleküle am Protein gebunden, Entropie hoch Entropie = Tendenz in der unbelebten Welt zu immer größerer Unordnung. Intakt Protein = Hoch geordnete H2O Moleküle umgeben das Protein, Entropie niedrig
- Unterschiedliche Zellen (Zellwand) Epidermis Cortex Phloem FiberPhloem Cambium Xylem Pith
- Strukturelle Bestandteile der Pflanzenzelle Cellulose - Microfibrilen oder (1->4) β-D-Glucan Matrix PolysaccharidePectine - HomogalacturonanRhamnogalacturonanArabinanGalactanHemicellulose - XyloglucanXylanGlucomannanArabinoxylanCallose (1->3) β-D-Glucan(1->3, 1->4) β-D-Glucan (Nur Grass) LigninStrukturproteine
- Cellulose Struktur Cellulose microfibrile 4nm ØHemicellulole ist an der Oberfläche gebunden und sind mit in den microfibrillen eingeschlossen
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- Resistenzgene und Elicitoren Resistenzgene (Rgenes) kodieren Proteinrezeptoren:● Erkennen und Binden spezifische Moleküle(Elicitoren) der Pathogenen● → Bindung alarmiert Pflanze über die Präsens von Pathogenen → Aktiviert Abwehrmethoden● Verteilung in der Zelle:– außerhalb der Plasmamembran: schnelle Elicitor Erkennung– im Cytoplasma: Erkennen von Veränderungen im Stoffwechsel, oder der Pathogenmoleküle● Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Pathogenarten→ Generell: Anfälligkeit von Pflanzenarten für bestimmte Pathogenstämme und Resistenzzu anderen● Eventuell Zusammenhang durch Interaktion der Rgene und Avirulenzgenen der Pathogen● Resistenz: Elicitor wird schnell von Rezeptor der Wirtspflanze erkannt
- Hypersensitive Reaktion ● Ansammeln von: reaktiven Sauerstoffspezien,Stickstoffmonoxid● Zellen in der Umgebung der Infektion:– synthetisieren Ausbruch von giftigen Komponenten (O2·-, H2O2, OH·)● Hydroxilradikal löst Radikalkettenreaktionen aus● → Lipidperoxidationen, keine Enzymaktivität und Nukleinsäure Abbau● → Zelltod oder direktes Töten der Pathogene
- Resistenz durch Pathogenkontakt Resistenzausbildung häufig nach Überleben des Befalls→ Systemisch erworbene Resistenz (SAR)● Entstehung noch unbekannt, aber:● Salicylsäure erhöht sich stark im Infektionsbereich nach ersten Attacke● → SAR Auslösung in anderen Pflanzenteilen● zu schnelle Weiterleitungen vom Infektionsort für einfache Diffusion● → Gefäßsystem muss involviert sein● Vermutung: Signalübertagung über Phloem durch die Luft
- Hydroxy Fettsäuren die polymerisieren um Cutin herzustellen ω-Hydroxyfettsäuren in Ketten-Hydroxyfettsäuren Kettenlänge von C16 und C18
- Typische Wachs Bestandteile Geradkettige AlkaneFettsäureesterLangkettige FettsäurenLangkettige Alkohole Wachse können eine Kettenlänge zwischen C22 und C60 haben
- Realtive Verteilung von Lipiden in Blättern (5,9%) -davon: PlastoquinoneCarotenoideTocopheroleSteroleSphingolipide
- Bestandteile von Suberin Hydroxy Fettsäuren die Polymerisieren mit anderen Bestandteilen die Suberin machen: ω-hydroxyfettsäure von verschiedener Kettenlengeα, ω-diacids von verschiedenen KettenlängenKettenlänge kann zwischen C16 und C32 variieren
- Lignin Bestandteile (Rest) p-Coumaryl Alkohol Coniferyl Alkohol Sinapyl Alkohol
- Radicale polymerisation von Lignin Coniferyl Alkohol über Peroxidase zu Isomeric formen die Coniferyl Alkohol Radikale
- Lignifikation Wichtige verteiligungs Reaktion von Pflanzen gegen Pathogene
- Pflanzenentwicklung - Umweltfaktoren Strahlung, Temperatur, Wasser, CO2, Mineralstoffe
- Entwicklunggang einer angiospermen Pflanze Meiose Bestäubung Befruchtung Embryogenese Keimung Organbildung, Wachstum Blütenbildung
- Wildtyp und Mutante: Embryonalentwicklung Inäquale Teilung unterbleibt in der Mutante Entstehung von Spaltöffnungen duch inäquale Teilung
- Keimung einer zweiblättrichen Pflanze Primärwurzel, Hypokotyl, Samenschale Seitenwurzel, Cotyledonen, Laubblätter SW, Hypokotyl, Epikotyl verwelktes Keimblatt
- Keimung einer einkeimblättrigen Pflanze Koleorrhiza, Koleoptile Promärwurzel, Koleorrhiza, Koleoptile, Primärballt Adentivwurzeln, Koleoptile, Primärwurzel
- Wachstum und Entwicklung von Pflanzen Endogene udn exogene Faktoren bestimmen das Waschstum der Pflanze endogene Faktoren z.B. Hormone, hohoötische Gene exogene Faktoren: Licht, abiotische und biotische Faktoren Wachstum -> Entwicklung -> Differenzierung (Spezialisierung), Morphogenese (Gestaltbildung)
- Morphogenese Inäquale Teilung der Zygote Musterbildung in Embryo Primäre MeristemeWurzel, Sproß Organogenese Musterbildung Wurzel, Leitgefäße, Blatt, Blüte -> ↑ Gameten
- Ontogenese Zygote Embryo Keimling adute Pflanze