Pflanzenphysiologie (Fach) / Phytochrome (Lektion)
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Offermann
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- was nehmen Pflanzen wahr? verschiedene Lichtqualitäten Intensität Qualität (Farbe) Periodizität Richtung
- Phytochrome Lichtrezeptoren der Pflanze Reaktion der Pflanze auf aktiviertes Phytochrom unterschiedlich Licht- und Schattenplanzen
- Photoreversion man kann die Pflanzenreaktion mehrmahl umdrehen - zeitabhängig hellrotes Licht -> Signal zum Keimen - Pr wird in Pfr umgewandelt dunkelrotes Licht -> keine Keimung - Pfr wird in Pr umgewandelt nie 100% Umwandlung - Absorptionsspektren überlappen sich - hellrotes Licht -> 85% Pfr, 15% Pr- dunkerotes Licht -> 97% Pr, 3% Pfr
- Strucktur Proteinanteil - kommt aus Kern Phytochromobilin - Lichtsensor - Lichtabhängige Konformationsänderung - kommt aus Plastid
- Reziprozitätsregel wenig Licht + lange Belichtung = viel Licht + kurze Belichtung
- very low fluence Response VLFR 0,1nmol/m2 ausreichend Keimung von Arabidopsissamen 0,3 Pfr ausreichen- wie bei dunkelrotem Licht reziprok nicht revertierbar
- low flurence Response LFR keimung von Salatsamen meinsten Phytochromantworten photorevertierbar reziprok
- high irradiance Respond HIR nicht reviertierbar nicht reziprok oft nicht Phytochrom gesteuert Lichtintensitätsabhängig z.B. Anthocyaninsynthese
- Phytochromtypen Typ A - transkription selbstreguliert - mRNA und Pfr werden schnell abgebaut Typ B-E - nicht selbstreguliert
- Wahrnehmen von Lichtbedingungen durch Verhälltnis von R/FR Hellrotem zu Dunkelrotem Licht im Schatten vor allem FR -> löst bestimmte Programme in Pflanze aus abhängig von Pflanze Sonnenpflanzen- shade avoidance - Schatten entwachsen Schattenpflanzen - normales Wachstum
- Jahreszeitenmessung über R/FR Verhältniss spiegelt Jahresgang wieder, da von Wasserdamof und Ozon beeinflusst
- Struktur und Funktion Protein und Chromophor Anteil Chromophor durch Kicht aktiviert - cis/trans Umlagerung aktiviert Kinase - direkte phosphorilierung anderer Moleküle - oder erst autophosphorylierung
- Cryptochrome absorbieren blaues Licht große Ähnlichkeit zu Photolyasen - nur C-Terminus anders Magnetosomen bei Vögeln Flavoprotein - mir FAD transloziert bei Belichtung in Zellkern -> cirkadiane Rhythmik
- Phototrophine Flavoproteine detektieren blaues Licht autophosphorylierung high light avoidance Reaktion der Chloroplasten - vor allem bei Algen