Biologie (Fach) / Pflanzenphysiologie (Lektion)

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• Atmungskette der Zellatmung in Mitochondrienmembran e- über Elektronentransportkette von NAD(P)H zurück auf Sauerstoff übertragen 34 ATP entstehen pro Molekül Glukose
• Zusammenwirken Photosynthese und Zellatmung Photosynthese: Sonnenenergie regt Elektronen an ein Teil der Anregungsenergie wird als ATP gespeichert außerdem werden Reduktionsäquivalente gebildet ATP und Reaktionsäquivalente werden genutzt, um CO2 im Calvin Benson Zyklus zu Kohlenhydraten zu reduzieren. Diese Kohlenhydrate werden in der Zellatmung oxidiert ATP und Reduktionsäquivalente werden zurückgewonnen sowohl im Calvin Benson Zyklus als auch in den glykolytischen Wegen und dem Zitratzyklus entstehen zahlreiche Intermediate für die Synthese von Fettsäuren, Aminsosäuren und Nukleotiden
• Energietransfer in den Lichtsammelkomplexen über Floureszenz Resonanz Energie Transfer (FRET) Lichtsammelkomplexe binden Carotinide, Chlorophyll b und Chlorophyll a Im Reaktionszentrum findet sich ein Chlorophyll a Paar, das im PS ll Licht bei 680 nm und im PS I bei 700 nm absorbiert Licht regt Chlorophyllmoleküle in den Lichtsammelkomplexen an Anregungsenergie wird über "FRET" weitergegeben Absorbtionsmaxima der Pigmente unterscheiden sich Anregungsenergie wird in Richtung längerer Wellenlängen weitergegeben -> landet im PS l bzw PS ll
• Pigmente bei Anregung (7) Pigmente im Lichtsammelkomplex geben Anregungsenergie über FRET weiter dabei werden keine Elektronen übertragen angeregtes PSll gibt angeregtes Elektron an Phäophytin weiter Dort wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt In PSll bleibt Elektronenlücke zurück Elektronenlücke wird durch Elektronen aus der Wasserspaltung geschlossen Sauerstoff entsteht
• CAM Pflanzen Temporäre Trennung von CO2-Fixierung und CO2- Assimilation an trockenen und heißen Sttandorten verbreitet
• C4 Pflanzen räumliche Trennung von CO2- Fixierung und CO2 Assimilation Leibündel sind kranzförmig von einer Bündelscheide umgeben daran grenzt Mesophyll
• Zellatmung (5) Hauptprodukte: ATP und Ausgangssubstanzen für  Biosynthesewege reduzierte Kohlenstoffverbindungen (z.B Glucose) werden zu CO2 und H2O oxidiert Oxidation an Synthese von ATP gekoppelt findet über Glykolyse, den oxidativen Pentosephosphartweg, den Enter-Doudoroff-Weg, den Citratzyklus und die Atmungskette statt in Abwesenheit von Licht dent Z. zu ATPund NAD(P)H produktion
• Glykolyse Hauptsubstrat: Saccarose läuft im Cytosol und in den Plastiden ab liefert Pyruvat oder Malat (wenn Malat gebildet wird, liefert die Glykolyse weder NADH noch ATP)
• Nod- Faktoren kodieren für Nod-Gene sind für die Knöllchenbildung durch die symbiontischen Knöllchenbakterien mit verantwortlich liegen auf großen Plasmiden
• Arbuskeln stark verzweigte Hyphen mit Haustorium-Funktion stellt einen großflächigen Kontakt zwischen den Pilzhyphen und der Plasmamembran der Wurzelzelle her
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• Metaorganismen Gesellschaft von miteinander interagierenden Organismen Leben über biologische Artgrenzen hinweg Synonyme: Holobiont; Superorganismus;
• Elicitoren Substanzen die Abwehrmechanismen gegen Fraßfeinde und Krankheitserreger auslösen entweder endogener oder exogener Ursprung Endogene Elicitoren dienen als Signal zwischen den Zellen(Bsp. Jasmonsäure,  Salycielsäure) exogene Elicitoren sind Substanzen, die von anderen Organismen abgesondert und von der Pflanze erkannt werden (Sterole)
• Biotrophe Pathogene Organismen die lebende (Tier-) und Pflanzenzellen als Nahrung verwenden Wirt bleibt am Leben
• Nektotrophe Pathogene Parasit tötet Wirt um sich von abgestorbenem (Tier-) und Pflanzenzellen zu ernähren
• Hemibiotrophe Pathogene zu Beginn wächst der Parasit biotroph zwischen den Mesophyllzellen ernährt sich von eigenen Speicherstoffen und Nährstofen der Pflanzen wechsel zu Necrotropher Lebensweise Pathogen ernährt sich dann von den Nährstoffen die beim absterben Freigesetzt werden
• Wurzelexudate Bioaktive Stoffe die in die Rhizosphäre abgegeben werden beinhalten typischerweise Zucker, AS, Carbonsäuren, Phenole und andere sek. Pflanzeninhaltstoffe Durch gezielte Abgabe von Exudaten rekrutiert die Pflanzen Pilze und Mikroorganismen die für das Wachstum förderlich sind und Schädlinge und Krankheiten unterdrücken
• Primärstoffwechsel → unentbehrlich für das Überleben universell einheitlich konservativ z.B. Fotosynthese, Zellatmung, Wachstum und Entwicklung
• Sekundärstoffwechsel → v.a. ökologische Funktion. Entbehrlich für Wachstum und Entwicklung →ABER unentbehrlich für das Überleben der Pflanze in ihrer Umgebung singulär vielfältig adaptiv z.B. Biosynthesewege von Alkaloiden, Glucosinosaten etc. (Verteidigung, Anlockung, Anpassung, Bitter und Giftstoffe, Duft und Farbstoffe etc.)
• Glycoside bestehen aus einem Aglycan und einem Zuckerrest Aglycan: "Nicht-Zucker-Anteil" ⇒ist ein Alkohol (trägt eine OH-Gruppe) ⇒oft in Wasser schwerlöslich Zuckeranteil: ist mit Aglycan über eine glykosidische Bindung verknüpft →Zuckerteil kann durch eine Glycosidase abgespalten werden →erhöht die Hydrophilie der Gesamtverbindung ⇒Speicherung in Vakuole möglich → ermöglicht Speicherung von biologisch aktiven Aglyka in einer für die Zelle sicheren Form
• Phenylpropane Biosynthese über die aromatischen AS Phenylalanin und Tyrosin aus dem Shikimisäureweg Substrate: 2 Phosphoenolpyruvat ; 1D Erythrose-4-phosphat wichtige Intermediate: Shikimisäure; Chorisminsäure Produkte:aromatische AS Phenylalanin; Tyrosin; Triptophan Katalysiert von PAL = Phenylalanin-Ammonium-Lyase
• Substansklassen der Phenylpropane Lignin Cumarin komponenten der ätherischen Öle (Flavonide; Capsaicin; Tocopherole
• Ferredoxin beteiligt an: Elektronentransport des PSI zur Reduktion von NADP+ +H+ zu NADPH (mittels Ferredoxin Reduktase) Reduktion von Nitrit (NO2-) zu Ammonium (NH4+) (durch Nitritreduktase) in Chloroplasten Synthese von Glutamat aus alpha Ketogluterat (mittels Ferredoxin-Thioredoxin-Reduktase) Reduktion von Monodehydroascorbat zu Ascorbat in der Mehlerreaktion
• Pasteur Effekt beschreibt eine stark erhöhte Verstoffwechslung von D-Glucose in der Glykolyse Wenn nicht genug Sauerstoff zur Verfügung steht
• Vorteile Pflanzen assozierter Microbiota (6) Stickstoff verfügbarkeit für Pflanzen Wurzeln Nährstoffverfügbarkeit durch die Produktion von Siderophoren Produktion des Siganl Moleküls NO durch Bakterien Produktion von wachstumsförderndem Auxin durch Bakterien Störung mit Ethylen synthese Fördern der Pathogen Resitenz
• Beeinflussung der Mikroben einer Pflanze (3) Genotyp der Pflanze Biodiversität der Umgebung Landwirtschaftliche Nutzung
• Infektionswege der Pflanzenpathogene über natürliche Öffnungen (Stomata) können Strukturen entwickeln die durch die Zellwand gehen# über "Wunden" Appressorien
• Unspezifische Pflanzentoxine in jeder Pflanze gleicher Effekt
• Wirtspezifische Toxine Toxin nur in spezifischem Wirt effektiv löst nur inensprechendem Wirt Krankheit oder Tod der Zelle aus
• Hypersensitive Reaktion (Hypersensiviv Response) (6) Zellen die Infektionsstellen umgeben sterben beschleunigt ab um Pflanze zu schützen ist Form des programmierten Zelltods vermehrte Produktion von Callose oder Lignin als physische Barriere durch H2O2 verursachte Quervernetzung prolinreicher Proteine auch als Barriere Synthese von Chitinase Synthese Salicilsäure
• NB -LRR Proteine intrazelluläre Rezeptor Proteine beinhalten Nucleotide- Bindungs und Leucin Reiche Domänen erkennen bestimmte Pathogen Effektoren in der Zelle
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• Resistenz Gene induzieren die Expression von Pathogen assozierten Genen
• Flavinoide Pflanzliche Sekundärstufe Werden in die Rhizosphäre abgegeben Induzieren Repression von nod- Genen in Bakterien 
• Nod Faktoren Aktivieren Symbiose Signal und Bildung des curled root hair Invasion von Bakterien in das wurzelhaar  Knöllchen Bilder sich und die Bakterien breiten sich im WK aus 
• Sulfat aufnahme in der Pflanze (4) wird über Wurzel aufgenommen Transport über Xylem in Blätter Reduktion zu Cystein in den Chloroplasten der Blattzellen Verteilung von Cystein über Phloem
• Prozesse des zentralen Kohlenstoffmetabolismus und in welchem Kompartiment lokalisiert (5) Lichtreaktion→ in Chloroplasten (Thylakoidmembran) Calvin -Benson- Zyklus→ in Chloroplasten (Stroma) Glykolytische Routen→ Cytosol Zitratzyklus→ Mitochondrienmarix Atmungskette→ Mitochondrienmembran
• Sekundärstoffwechsel Funktionen Abwehr von Herbivoren, Pilzen, Bakterien, Viern, Pflanzen Anlockung von Bestäubern, Samernverbreitern, Schutz vor abiotischen Faktoren: UV-Licht, Verdunstung, Temperatur

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