Pflanzenernährung Teil 2
Ohlfs
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Cartes-fiches
Welche N-Verbindungen liegen in der Pflanze vor ?
NO3
NH4
NH3
org geb. N
Benennen Sie 4 Faktoren, die die Nitrat-Reduktion in der Pflanze beeinflussen.
NO3-Angebot
Eisen-/ Molybdän-Angebot
Lichtintensität
Blattalter
In welchen Pflanzenteilen findet die Nitrat-Redkution statt?
Kann in jedem Pflanzenorgan stattfinden
Der Anteil des in den Wurzeln reduzierten Nitrats ist pflanzenabhängig.
Beschreiben Sie die Spaltung von Harnstoff zu Ammoniak (inkl. Reaktionsgleichung).
Harnstoff wird unter Einwirkung von Wasser und Urease zu CO2 und NH3
CH4N2O + H2O --(Urease)-> CO2 + 2 NH3
Welche 3 Lebensformen der N2-Fixierer sind ihnen bekannt und wie viel N wird jeweils schätzungsweise jährlich je Hektar gebunden ? (Angabe in kg/ha und Jahr)
Symbiose: 20-400kg
Assoziation: Wurzelexudate 10-200kg
frei lebend: heterotroph (Pflanzenrückstände) 1-2kg ; autotroph ( Photosynthese ) 10-80kg
Nennen Sie vier essentielle Aminosäuren?
Lysin, Threonin, Tryptophan, Methionin Cystin
Erklären Sie die Begriffe "Primärstruktur", "Sekundärstruktur", "Tertiärstruktur" und "Quartärstruktur" der Proteine.
Primärstruktur: Reihenfolge der Aminosäuren
Sekundärstruktur: Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen den CO- und NH-Gruppen.
Tertiärstruktur: Zusammenschluss der Sekundärstruktur
Quartärstruktur: Zusammenschluss der Tertiärstruktur
Welche wichtigen Funktionen pflanzlicher Proteine kennen Sie ?
Strukturproteine: Zellwände und Membrane
Funktionsproteine: Enzyme, Transportproteine
Speicherproteine: v.a. im Samen, Früchten
Wie viel Rohprotein enthalten Getreidekörner, Erbsen bzw. Soja ?
Getreidekorn: 10-15%
Erbse / Bohne: 20-25%
Lupine, Soja: 30-40%
Nennen Sie vier Faktoren, die den Nitrat Gehalt in pflanzlichen Nahrungsmitteln beeinflussen.
Sortenunterschied
Umweltfaktoren
Ernte
Verarbeitung
Welche Möglichkeiten zur Verminderung der Nitrat-Gehalte beispielsweise bei der Spinat-Ernte gibt es? Erklären Sie!
Eine höhere Schnitthöhe - weniger Blattstielanteil (Nitratgehalt hoch)
Ernte nur in der Mittagshitze - Stomata zu und Nitratgehalte in den Blättern geht zurück
Wie und warum wirkt sich eine Düngung mit Nitrat oder Ammonium auf die P-Aufnahme aus?
Nitrat: NO3- wird aufgenommen, OH- abgegeben, wodurch der pH-Wert ansteigt --> P Aufnahme verschlechtert sich.
Ammonium: NH4+ wird aufgenommen, H+ abgegeben, wodurch der pH-Wert sinkt --> P Aufnahme steigt an
Nennen Sie 4 Bindungsformen des Phosphats in Pflanzen und geben Sie jeweils 1 Beispiel!
Anorganisches Ion - H2PO4
Anorganisches Salz - CA3(PO4)2
Esterbindung - Phytinsäure, Zuckerphosphate
Di-Esterbindung - Phospholipide, Nukleinsäuren
Nennen Sie 4 wichtige Funktionen, die P in der Pflanze hat ?
Strukturelement
Energietransfer (ATP zu ADP)
Kohlenhydrathaushalt
Photosynthese
Wasserhaushalt
An welchen Blättern ist K-Mangel zuerst zusehen und warum?
Kaliummangel ist als erstes an den älteren Blättern zu sehen, da Kalium gut phloemmobil ist. So wird K bei Mangelerscheinung aus den alten Geweben retransloziert und in neues Gewebe verlagert
Vergleichen Sie die K-Gehalte jeweils in Stängeln, Blättern und Körnern bei normalem und deutlich überhöhtem K-Angebot.
Der Kaligehalt steigt bei steigendem Angebot in den Körnern nur gering an, in den Blättern schon deutlich stärker und am stärksten im Stängel. Dies ist auf die Phloemmobilität zurückzuführen.
Nennen Sie 6 Faktoren des Kaliums im pflanzlichen Stoffwechsel.
Phloembeladung
Enzymaktivität
Proteinsynthese
Photosynthese
Atmung
Begleitkation
Osmoregulation
nimmt mit Einfluss auf den Turgor-Druck
Welchen Einfluss hat die K-Versorgung auf die Transpiration ?
K-Mangelpflanzen können sich aufgrund der Anreicherung von löslichen Zuckern plötzlich ändernden Bedingungen (Temperaturanstieg und sinkende Luftfeuchtigkeit) anpassen.
Erklären Sie den Einfluss von Kalium auf die Verlagerung von Assimilaten.
Kalium fördert den Assimilattransport von Source nach Sink: bessere Phloem-Beladung und erhöhte Speicherkapazität der Speicherorgane.
Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen K-Gehalt und reduzierenden Zuckern in der Kartoffelknolle.
Steigende K-Gehalte führen zu niedrigen Gehalten an reduzierenden Zuckern in der Knolle, da diese dann nicht mehr zur Gewährleistung des osmotischen Potentials benötigt werden.
Wie wirkt sich eine Erhöhung der K-Düngung bei Kartoffeln auf die Lagerfähigkeit aus?
Bei hohem K-Gehalt geht die Aktivität der Veratmungsenzyme zurück, sodass es zu weniger Atmungsverluste kommt.
Welche physiologischen Funktionen hat Magnesium bei der Proteinsynthese ?
Aktivierung der RNA-Polymerase
Bindung von Aminosäuren an tRNA
Aggregation der Ribosomenuntereinheiten
Wie ist Mg an der Photosynthese beteiligt ?
Zentralatom des Chlorophylls
Mg optimiert die RuBP-Carboxylase-Aktivität
Mg fördert den Abtransport von Assimilaten aus den Chloroplasten
Wie wirkt sich Mg-Mangel auf die Chlorophyll-Gehalte in der Pflanze und auf den Anteil des Magnesiums im Chlorophyll aus ?
Die Chlorophyll-Gehalte gehen zurück, der relative Anteil von Magnesium im Chlorophyll steigt jedoch an.
Beschreiben Sie Mg-Mangelsymptome! Unterscheiden Sie dabei zwischen ein- und zweikeimblättrigen Pflanzen.
Magnesium tritt primär an älteren Blättern auf.
Dikotyle Pflanzen: Intercostalchlorosen
Monokotyle Pflanzen: Auch Chlorosen (perlschnurartigen Marmorierung)
Wo erfolgt die Ca-Aufnahme und wo wird Calcium fast ausschließlich transportiert ?
Aufnahem: Wurzelspitze
Transport: Xylem
Warum ist die Ca-Versorgung von Früchten oft zu niedrig ?
Da in den Früchten kaum Transpiration herrscht.
Nennen Sie die 3 wichtigsten physiologischen Funktionen des Calciums.
Bestandteil von Zellwänden (Mittellamelle wird gestärkt)
Stabilisierung von Membranen
Pollenschlauchwachstum
Aktivierung von Enzymen
Wie kann Schwefel in die Pflanze gelangen ?
über die Wurzel: SO42-
gasförmig: SO2 über die Stomata
Erklären Sie stichpunktartig den Mechnismus der S-Assimilation in Pflanzen.
Aktivierung des Sulfates durch ATP unter der Bildung von APS
APS reagiert mit einem Sh Enzym unter Abspaltung von AMP
Das am Enzym sitzende Sulfhydril wird reduziert bis zum SH
neu gebildete SH-Gruppe wird auf Acetylserin übertragen.
Welche Bindungsform des Schwefels in der Pflanzen kennen Sie?
Anorganisches Sulfat - SO42-
organisch gebundener Sulfat - S-Polysaccharide
organisch gebundener reduzierter Schwefel
Nennen Sie 4 wichtige physiologische Funktionen von Schwefel in der Pflanze.
Proteinaufbau ( Stabilisierung der Proteinstrukturen)
Redoxpotential
Aktivierung von Enzymreaktionen - Coenzyme, prosthethische Gruppen
Bindung von Metallen
