Pflanzenbio, BIO131

1. Reduktion des Längenwachstums von Wurzel & Spross

2. Steigerung des Dickenwachstums(Umordnung der Mikrofibrillen)

3. Abnormales horizontales Wachstum(nur bei niedrigen Ethylenkonzentration erkennbar)

(-Mutanten: insensitiver Phänotyp-> reagiert nicht auf Ethylen; konstitutiver Phänotyp-> reagiert auf Ethylen, auch wenn Ethylen gar nicht vorhanden ist)

Im Dunkel angezogene Pflanzen entwickeln sich zu langen Stengel mit schwach ausgebildeten, bleichen Blättern

-Dunkelentwicklung-> Skotomorphogenese

Im Licht angezogene Pflanzen entwickeln sich zu einem kurzen Spross mit grünen Blättern

-Sprosse entnehmen Energie aus Knolle-> Licht spielt noch keine Rolle für Enegiezufuhr

Tägliche Belichtungsdauer einer Pflanze

-Langtagpflanzen(LTP): mind 15h Licht/Tag

-Kurztagpflanzen(KTP): max 12h Licht/Tag

-tagneutrale Pflanzen

-nicht-qualitative LTP bzw. KTP

-Lichtrezeptoren:

Phytochrome rot/dunkelrot; Cryptochrome & Phototropine(Blaulicht & UV-ALicht); UV-B Rezeptoren

-Lichtkeimer: benötigen Licht zur Induktion der Keimung

-Dunkelkeimer: sehr selten

-Rot- & weisslicht fördern die Induktion der Keimung

-Dunkelrotlicht fördert Induktion praktisch nicht

-Pr(Rotlichtrezeptor) & Pfr(Dunkelrotlichtrezeptor)

-lichtlabil

-kommt im Dunkel & etiolierten Keimlinge in grossen Mengen vor

-lichtstabil-liegt allg. in kleiner Menge vor, wird aber unter Lichteinfluss nicht abgebaut

(Hochintensitätsreaktion)

-falss Keimling nicht bestrahlt wurde & unter dauer FR-Licht ausgesetzt wird.

->FR-induzierte Deetiolierung!!!

-wichtig für Pflanzen im Schatten

Orientierung der Pflanze nach der Richtung des einfallenden Lichts

-benötigt Blaulicht & Auxin

Blaulicht-Rezeptoren

-Phototropine-> phototropische Reaktion, Chloroplastenbewegung & Öffnung der Stomata

-Cryptochrome-> Induktion der Deetiolierung, Blühinduktion

-Rhytmik bleibt unter konst. Bedingungen über längere Zeit erhalten

-Periode ist oftmals nicht ganz genau 24h

-1 Signal kann den rhytmischen Vorgang auslösen

-Proteine sind Komponente des "Oszillators"

Der Diffusionsstrom eines Stoffes idt proportional dem Konzentrationsgefälle

Die Diffusionszeit ist proportional des Quadrats der Diffusionsstrecke. Beschreibt den zeitl. Verlauf der diffusionsbedingten Ausbreitung eines Stoffs.

-Wasserkanäle

-passiv

-20x schneller als normale Osmose

-in Wurzel, Leitgewebe, Schliesszellen & Streckungszonen

-> gezielte Regulation des Wasseraushalts

-mit 6 transmembrane Helizes

-30 versch. Arten

im dyn. Gleichgewicht: pi=cRT=hydrostatischer Druck

-Einheiten: pi-> MPa; c-> mol/l; R-> 0.0083(Mpa l) /(mol K); T-> K

-Bsp: Saccharose bei 25°C-> 2.5Mpa;

Autopneu 0.2Mpa

osmotisches Potential + Druckpotential

beide Konzentrationen sind gleich

die mit tieferen Konzentration

die mit höheren Konzentration

-hypertonische Umgebung:

Zelle besitzt ein höheres Wasserpotential als umgebung-> Zelle verliert Wasser(Plasmolyse); nach abgeschlossener Plasmolyse sind beide isotonisch

-hypotonische Umgebung:

Wasserpotential der Zelle ist niedriger als die Umgebung-> Nettoaufnahme von Wasser durch Osmose (wird das Bestreben Wasser aufzunehemen durch den Gegendruck der el. Zellwand(Turgor) aufgehoben, sind die Werte für die Wasserpotentiale der Zelle & ihres Umfelds gleich.

-mit Aufnahme von CO2 aus der Luft, geht H2O verloren->Dilemma zw. Hunger & Durst

-C4 & C3 Pflanzen: Öffnung von Spaltöffnungen durch Erhöhung von K+ Konz., Cl- & Malat; Nachts->ganz zu

-bei starken Sonneneinstrahlung & Hitze-> temporäre Schliessung(Verhinderung von Wasserverlust durch Transpiration)

-bei CAMPflanzen alles umgekehrt

1.Hyperpolarisierung

2.K+-Kanalöffnung-> K+ strömt rein

3.Stärkeabbau->Malat

4.Wasser strömt rein-> Stomaöffnung

unter Wasserstress-> ABA in Wurzel produziert-> über Xylem in Blätter transportiert-> ABA induziert:

1.Öffnung des Cl- Kanals-> Cl strömt raus

2.K+ Kanalöffnung-> K+ strömt aus

3.Wasser strömt raus

-Längenzuwachs der Pflanze & ihre Organe(Zellstreckung)

-irreversible Volumenzunahme, durch Wasseraufnahme & Lockerung der Zellwand

-Turgordruck ist die treibende Kraft

-geschw. ca. 1cm/Tag - 0,5m/Tag

-Expansine: lösen Wasserstoffbrücken zw. Polysacchariden der Zellwand-> Dehnung

-Streckungswachstum ist pH-abhängig-> je saurer desto höher

-Wurzel: Wasserpotential von 0-2.5Mpa

-Sprossachse & Blätter: -o,5 bis -2,5MPa

-Luft: -10 bis -100MPa

-H2O wird vom Boden durch die Wurzeln aufgenommen, im Xylem durch die Pflanze transportiert & aus den Blättern(v.a. durch Spaltöffnungen) an die Luft abgegeben.

-> Widerstände: Nachleitwiderstand im trockenen Boden, Transportwiderstand im Xylem, Überganswiderstand Pflanze/Luft

-Wasserfluss=Wasserpotentialdifferenz/alla Widerstände

-Pflanzenwelt recycliert über 50% des 110'000km3 Niederschlags, der jährlich auf dem Erdboden fällt

-Verdunstung über äussere oder innere Oberfläche

-Antriebskraft: Wasserpotentialgefälle zw. Blatt & Luft, welches vom sehr niedrigen Wasserpotential der Luft dominiert wird

-Nach Diffusion durch Poren der Spaltöffnungen, muss der Wasserdampf noch den dünnen Luftfilm überwinden

-Saugspannung: erzeugt durch das verloren gegangene Wasser -0,5 bis -3MPa

-Kohlenhydrate: (CH2O)n

-C Gerüst

-2 bis mehrere OH Gruppen

-1 Carbonyl-Grp(Aldehyd od. Keton)

-Monosaccharide, Disaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide

-Triphosphate aus Calvin Zyklus-> Stärke(Speicherwärung) & Saccharose(speicher- & transportwärung)

-Transitorische Stärke: Synthese in CHloroplasten; in Chloroplasen bis zu 50% des fixierten CO2 als Stärke eingelagert & in der Nacht wieder aufgebaut; Puffereffekt-> überschüssige Photosyntheseprodukte können zwischengelagert werden; in Form von Körner(Grana) eingelagert

-Langzeitspeicherung

-artspez. Körner

-entsteht aus im Phloem angelieferten Kohlenhydrate

-Amiloplasten sind für die Synthese der Reservestärke auf einem Import von Hexose-P angewiesen

-Synthese im Cytosol

-in Vakuolen zwischengespeichert oder im Phloem abtransportiert

-Saccharosyl-Oligosaccharide & Zuckeralkohole sind bekannte Produkte der CO2-Assimilation

-alternative Nicht-Struktur-Kohlenhydrate mit analoger Fkt(Speicherung, Transport, Stressschutz)

-Fructane,Raffinose-Oligosaccharide, Zuckeralkohole

-Hauptfkt: Speicherung von Kohlenstoff; Schutzstoff bei Trockenstress, Kältestress & Salzstress

-Inulin(Bsp:Topinambur) & Phlein(Bsp:Futtergräser)

-Biosynthese, Speicherung & Mobilisation geschehen in der Vakuole

-Cucurbitaceen, Laminaceen...

-C-Speicherung & Trockenresistenz(Samen)

-phloemmobile Photoassimilate

-C-Reservestoffe

-Synthese: Zuckerphosphate mittels NADPH-abhängige Reduktase zu Alditolphosphaten reduziert-> Phasphatasen-> freie Alditole