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Pflanzenstofftransport und Photosynthese
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Pflanzenstofftransport und Photosynthese
Pflanzenstofftransport und Photosynthese
Study
1
Question
Welche Rolle spielt das Xylem beim Stofftransport in der Pflanze?
Page 1
Answer
Das Xylem transportiert Wasser und Mineralien nur in eine Richtung von den Wurzeln zu den Blättern.
2
Question
Welche Rolle spielt das Phloem beim Stofftransport in der Pflanze?
Page 1
Answer
Das Phloem transportiert Zucker und Assimilate in beide Richtungen, abhängig vom Bedarf der Pflanze.
3
Question
Welche Zelltypen bilden das Xylem bei Gymnospermen?
Page 1
Answer
Tracheiden, die englumige Zellen sind, durch Tüpfel verbunden und bis zu 1 cm lang.
4
Question
Welche Zelltypen bilden das Xylem bei Angiospermen und warum sind sie effizienter?
Page 1
Answer
Tracheen (Gefäße) aus weitlumigen Gefäßelementen mit offenen Enden, die den Wassertransport effizienter machen.
5
Question
Aus welchen Komponenten besteht das Phloem und welche Funktion haben Gleitzellen?
Page 1
Answer
Siebplatten (Siebröhren) ohne Zellen aber mit Organellen wie ER und Plastiden; Gleitzellen mit aktivem Cytoplasma versorgen die Siebröhren.
6
Question
Wie unterstützt das Xylem den Transport im Phloem?
Page 1
Answer
Das Xylem liefert Wasser, das den Druckfluss (Druckaufbau durch Osmose) für den Transport von Zuckern und Assimilaten durch die Siebröhren ermöglicht.
7
Question
Nennen Sie die drei Arten der Phloem-Beladung und ihre Charakteristika.
Page 1
Answer
Aktiv apoplastisch (ATP, SWEET-Proteine im Apoplasten, z.B. Zuckerrohr); passiv symplastisch (Konzentrationsgradient, Plasmodesmen, z.B. Apfelbaum); aktiv symplastisch (ATP im Symplasten, z.B. Tomate, Weizen).
8
Question
Wie unterscheidet sich die aktive apoplastische Phloem-Beladung von der passiven symplastischen?
Page 1
Answer
Aktive apoplastisch: Energieverbrauch durch SWEET-Proteine im Zellzwischenraum für großen Zuckermengen (Zuckerrohr); passiv symplastisch: entlang Konzentrationsgradient über Plasmodesmen (Apfelbaum).
9
Question
Wo findet die lichtabhängige Reaktion der Photosynthese statt und welche Prozesse laufen ab?
Page 1
Answer
In Thylakoidmembranen der Chloroplasten: Elektronenanregung durch Chlorophyll, Photolyse von Wasser (O2, Protonen, Elektronen), Elektronentransportkette (Protonenpumpe), ATP-Synthese, NADPH-Produktion.
10
Question
Beschreiben Sie den Ablauf der dunkelabhängigen Reaktion der Photosynthese.
Page 1
Answer
Im Stroma: CO2-Fixierung durch RubisCO mit RuBP zu 3-PGA, Reduktion zu G3P mit ATP/NADPH, Regeneration von RuBP, Bildung von Glucose.
11
Question
Welche Ähnlichkeiten bestehen zwischen der Lichtreaktion der Photosynthese und der Atmungskette in Mitochondrien?
Page 2
Answer
Beide bauen Protonengradienten auf, die durch ATP-Synthase ATP erzeugen (Chemiosmose); Elektronentransportketten transportieren Elektronen.
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Question
Wie unterscheidet sich der Protonenfluss in der Photosynthese von dem in der Atmungskette?
Page 2
Answer
Photosynthese: Protonen in Thylakoidraum gepumpt; Atmungskette: Protonen aus Matrix in intermembranösen Raum gepumpt.
13
Question
Welche Komplexe der Elektronentransportkette in der Atmungskette entsprechen denen in der Lichtreaktion?
Page 2
Answer
Komplex I (NADH-Dehydrogenase), III (Cytochrom bc1), IV (Cytochrom c-Oxidase) transportieren Elektronen zu O2 (Wasserbildung); PSII (Wasserspaltung), PSI (NADPH).
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Question
Unter welchen Bedingungen verschiebt sich LHCII von PSII zu PSI?
Page 2
Answer
Bei hoher Reduktion von Plastochinon (viel PQH2), z.B. unter Stress oder starkem Licht; PQH2 aktiviert LHCII-Kinase zur Phosphorylierung.
15
Question
Wie wird die Rückverschiebung von LHCII zu PSII reguliert?
Page 2
Answer
Bei oxidiertem PQ wird LHCII dephosphoryliert und kehrt zu PSII zurück.
16
Question
Welche Funktion hat Zeaxanthin im Xanthophyll-Zyklus?
Page 2
Answer
Photoprotection: Wandelt überschüssige Lichtenergie in Wärme um durch Konformationsänderung der LHC.
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Question
Wie wird die Aktivität der Dunkelreaktion an die Lichtreaktion gekoppelt?
Page 3
Answer
Durch Redox-Regulation via Thioredoxin (Trx): Lichtreaktion reduziert Trx, das Schlüsselenzyme wie Ru5P-Kinase, F1,6-BPase, S1,7-BPase aktiviert.
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Question
Warum ist die Redox-Regulation der Dunkelreaktion wichtig?
Page 3
Answer
Effizienz: Läuft nur bei ATP/NADPH-Vorhandensein; Schutz vor ROS im Dunkeln; Anpassung an Lichtbedingungen.
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Question
Was ist Photorespiration und welche Konsequenzen hat sie?
Page 3
Answer
RuBisCO reagiert RuBP mit O2 statt CO2: Verlust von CO2 und ATP, keine Zuckerbildung, ineffizient.
20
Question
Warum steigt Photorespiration bei höheren Temperaturen?
Page 3
Answer
Verschiebung des CO2/O2-Quotients zugunsten von O2; C3-Pflanzen haben geringere CO2-Fixierungseffizienz.
21
Question
Wie unterscheidet sich C4-Photorespiration von C3-Pflanzen?
Page 3
Answer
C4-Pflanzen haben keine Photorespiration durch CO2-Konzentration in Bündelscheidenzellen via Mesophyll-Pfad (OAA zu Malat).
22
Question
Beschreiben Sie den Mechanismus bei CAM-Pflanzen zur Vermeidung von Photorespiration.
Page 3
Answer
Nachts CO2-Aufnahme zu Malat in Vakuolen, tags CO2-Freisetzung für Calvinzyklus; Stomata nachts offen, tags geschlossen (Wassersparend).
23
Question
Welche Funktion hat transitorische Blattstärke in Pflanzen?
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Answer
Zwischenspeicher für Kohlenhydrate tagsüber, Energie/Kohlenstoff für Nacht und wachstumsfreie Phasen; verhindert Überladung.
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Question
Nennen Sie den Biosyntheseweg der transitorischen Blattstärke.
Page 4
Answer
3-PGA → F6P (PGI) → G6P → G1P (PGM) → ADP-Glc (AGPase) → Polymerisation zu Stärke.
25
Question
Welche Funktion hat Saccharose als Transportzucker in Pflanzen?
Page 4
Answer
Haupttransportform von Kohlenhydraten im Phloem zu wachstumsaktiven Geweben/Speichern; löslich, verhindert osmotische Probleme.
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Question
Wie reguliert Triosephosphat die Saccharosebiosynthese?
Page 4
Answer
Hohes Triosephosphat hemmt F2,6-BP-Kinase → weniger F2,6-BP → mehr F6P für Saccharosebildung.
27
Question
Welche Prozesse sind am Abbau transitorischer Blattstärke beteiligt?
Page 4
Answer
Phosphorolytisch (Stärkephosphorylase → G1P); hydrolytisch (α/β-Amylasen → Maltose) → Cytosol-Export → Saccharosebildung.
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Question
Wie erfolgt die apoplastische Entladung von Assimilaten im Phloem?
Page 4
Answer
Saccharose exportiert in Apoplast, Invertase spaltet zu Glc+Fru, Hexosetransporter importieren in Sinkzellen.
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Question
Wie erfolgt die symplastische Entladung von Assimilaten im Phloem?
Page 4
Answer
Saccharose direkt über Plasmodesmen in Sinkzellen, dort zu Stärke oder Saccharose metabolisiert.
30
Question
Welche Experimente führten zur Entdeckung von Auxin?
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Answer
Darwin (1880er): Coleoptile-Spitze notwendig für Phototropismus; Boysen-Jensen (1913): Permeables Gel lässt Signal passieren; Went (1928): Agarblock-Diffusion induziert Krümmung.