Ökologie Flashcards

Question

Autotrophe Assimilation

Answer 1

Aus körperfremden anorganischen Stoffen werden körpereigene organische Stoffe aufgebaut

Answer 2

Lichtenergie, die gebunden wird

Answer 3

Ausgangsstoffe der Assimilation sind organische Stoffe anderer Lebewesen

Answer 4

Abbau organischer Stoffe unter Energiefreisetzung Bakterien zersetzen Zerfalls- und Abfallsprodukte, Stoffe, die im energiereichen organischen Material dieser Lebewesen gespeichert sind; wieder in verwertbare anorganische Mineralstoffe umgewandelt

Answer 5

Allgemein: Ort: Thylakoidenmembran: durchzieht Stroma als Stromathylakoid; enthält Grana; sechs Nanometer dicke Lipiddoppelschicht mit integrierten Proteinen(überdurchschnittlich hoher Proteingehalt und Pigmentgehalt) Chlorophyll a und b, Carotin und Xantophyll sind an Fotosysteme gebunden Wirkungsspektren: grafische Auswertung; stellt entsprechende Gasbläschen dar, die auf Sauerstoffgehalt schließen lassen; blaues und rotes Licht am wirksamsten für Fotosynthese Absorptionsspektren: Blattpigmente absorbieren Licht in Laubblättern; Chlorophyll a und b, Carotinoide und Xantophyll sind fotosynthetisch sehr aktiv Wirkungsspektren der Fotosynthese=Absorptionsspektren von Chlorophyll Extinktion: Maß für Absorption mit sich ständig ändernder Wellenlänge Bedingungen: Vorhandensein von Chlorophyll; Lichtenergie

Answer 6

Primärreaktion: Lichtenergie wird in gebundene chemische Energie umgewandelt Durch Fotolyse des Wassers (angetrieben von Lichtenergie) werden Protonen, Elektronen und Sauerstoff freigesetzt Licht wird vom Fotosystem II eingefangen, Elektron wird angeregt, wandert über ein Redoxsystem zum Cytochromkomplex, von dort über weiteres Redoxsystem zum Fotosystem I (Elektronentransportkette), dort wird erneut Lichtenergie eingefangen da das Elektron auf dem Weg Energie verliert; weiter zur NADP+-Reduktase (NADP+ = NADPH+ H+) Im Cytochromkomplex herrscht ein Konzentrationsgradient zwischen Thylakoideninnenraum (mehr Protonen) und Stroma (weniger Protonen) Fotophosphorylierung: ATP-Synthese gleicht Gradienten wieder aus -->durch Protonentransport über Membranprotein wird viel Energie frei Entstehung von ATP und NADP +H+; Energieträger für Sekundärreaktion

Answer 7

Sekundärreaktion; Synthesereaktion CO2 wird mithilfe in NADPH +H+ und ATP reduziert und zu Zuckerphosphaten verarbeitet; gleichzeitige Oxidation des Wasserstoffes, der an NADP+ gebunden ist = Bildung von H2O CALVIN-Zyklus 1) Carboxylierung 2) Reduktion 3) Regeneration 1) Kohlenstofffixierung: CO2 & Rubisco mit C5-Zucker (Ribulosebisphosphat) --> 2 Moleküle 3-PGS (3 Phosphoglycerinsäure) 2) 3-PGS mit ATP -->Bis-Phosphoglycerinsäure und ADP "energiereicheres" 3-PGS & NADPH +H+ wird reduziert zu 3-PGA (3 Phosphoglycerinaldehyd) und NADP+ = ADP und NADP+ zurück zur lichtabhängigen Reaktion 3) 10 Moleküle 3-PGA = 6 Moleküle C5 2 Moleküle 3-PGA = 1 Molekül Glucose (C6H12O6)

Answer 8

12 H2O + 6 CO2 + Lichtenergie = C6H12O6 + 6 O2+ 6 H2O

Answer 9

Licht: je mehr Licht, desto intensiver die Fotosynthese CO2-Gehalt: je höher der CO2-Gehalt in der Luft, desto intensiver die Fotosynthese Wasser: je mehr Wasser die Pflanzen zur Verfügung haben, desto besser können Sie CO2 aufnehmen -->orientieren sich immer am limitierenden Faktor (Gesetz des Minimums)

Answer 10

Sind mit Stoffwechselaktivität und Wachstumsvorgängen von Umgebungstemperatur abhängig Hohe Temperatur = höhere Fotosyntheseleistung (bis zum Optimum, dann nimmt es wieder ab; bestimmt durch die Aktivität von Rubisco) Wachstumsperiode: Zeitraum, in dem Fotosynthese stattfindet, bestimmt Größe, etc von Pflanzen Nutzen viel Energie von Fotosynthese zur Erwärmung von Blättern (Blatttemperatur ausschlaggebend für Nettofotosyntheserate) Unterhalb des Gefrierpunktes wird Fotosynthese eingestellt, drohen wegen intrazellulärer Eisbildung abzusterben -->Laubbäume und Sträucher (in gemäßigten Zonen) werfen im Herbst ihre Blätter ab Samen sind eine Möglichkeit zu Überwintern Kräuter: unterirdische Speicherorgane Frostkeimer: keimen nach mehrwöchigen Frostperiode -->tiefe Temperaturen danach noch wichtig Vernalisation: Streckungswachstum und Blüte erst im Frühling Starke Hitze = starke Denaturierung -->tödliche Schädigungen bei Überhitzung Kühleffekt: -Transpiration -schließe Stromata (Spaltöffnung für CO2) Pflanzen sind standortgebunden, können abiotischen Faktoren nicht ausweichen

Answer 11

Differenz zwischen Kohlenstoffaufnahme bei Fotosynthese und Abgabe bei Zellatmung

Answer 12

C3: Grundtypus der Fotosyntheserate; Produkt der Kohlenstofffixierung ist ein Molekül mit drei C-Atomen C4: trockene und wärmere Standorte Enzyme mit höherer Bindungskraft gegenüber Kohlenstoffdioxid Höhere Temperatur = höhere Rate als C3 Rubisco CAM: Crassulaceen acid metabolism Trockene Gebiete; geschlossene Stromata tagsüber Nimmt nachts CO2 durch dann geöffnete Stromata auf

Answer 13

Normalerweise: Stromata geöffnet für Wasseraufnahme Bei starker Transpiration sinkt Wassergehalt, Stromata werden geschlossen Bei zu viel Wasserverlust nimmt der Innendruck der Zellen ab und das Gewebe erschlafft; Wasserfaden in Leitungsbahnen reißt, es kommt zu Gefäßmoblie, Pflanze vertrocknet

Answer 14

Fototropismus: Pflanzen bewegen sich abhängig zum Licht Lichtpflanzen: viel Fotosynthese, viel Licht Schattenpflanzen. Wenig Fotosynthese, wenig Licht

Answer 15

Tagesrhythmus--> Licht bestimmt Tageslänge Aktivität des Immunsystems und Reparatur der Gefäßzellen ist in der Nacht am höchsten Licht bestimmt Stoffwechsel Jahreszeitenrhythmus (Winterfell/ Sommerfell/ Winterschlaf, etc) Beeinflusst Volumen der Keimbildung und Bildung von Melathonin ->Paarung steigt Bildung von Vitamin D zur Knochenbildung bessere Raumorientierung

Answer 16

Wasser ist das Transportmittel, um Sauerstoff und Nährstoffe zu den Zellen zu transportieren; Wasser=Regulation der Körpertemperatur Zellen benötigen regulierten Wasserhaushalt -->Zellinnendruck Verdünngsmittel zur Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen und Stoffwechselprozesse -->Fortpflanzungsort

Answer 17

Physiologische, strukturelle & ethologische Anpassungen -Körperbau bzw. Morphologische Strukturen bei Pflanzen -Mimese (täuschende Nachahmung des Untergrunds) Zoomimese: Anpassung an das Erscheinungsbildes eines anderen Tieres Phytomimese: Anpassung an das Erscheinungsbild einer Pflanze Allomimese: Anpassung an einen Gegenstand - Warnfarben (Tiere, die über eine besonders wirksame chemische Abwehr verfügen); Räuber reagieren besonders vorsichtig auf solche Farbmuster - BATEsche Mimikry: Arten ahnen Aussehen gefährlicher Arten nach; Anpassung eines geschützten/ wehrhaften/ giftigen Tieres - MÜLLERsche Mimikry: zwei ungenießbare Arten ähneln einander - PECKHAMsche Mimikry: Beutegreifer gibt anlockende Signale für Räuber , die zu Schäden führen; Vortäuschung von Signalen zum Nahrungserwerb - ätzendes Wehrsekret - Schrecktracht

Answer 18

Pflanzen haben Möglichkeit zur Regeneration Können abgefressene Teile schnell nachbilden und Verlust fotosynthetisch aktiven Fotosynthesematerials ausgleichen; Mobilisierung von Speicherstoffen aus anderen Pflanzenteilen

Answer 19

Konkurrenz entsteht, wenn mehrere Individuen eine begrenzte Ressource nutzen und dadurch die Nutzungsmöglichkeit dieser eingeschränkt ist; Inter- und intraspezifische Konkurrenz Konkurrenzvermeidungsprinzip: Durch räumliche Trennung der Jagd und Spezialisierung auf unterschiedliche Nahrungsquellen (interspezifisch) Konkurrenz-Ausschluss-Prinzip; Arten, die dieselben begrenzten Ressourcen nutzen, können nicht dauerhaft zur gleichen Zeit im gleichen Lebensraum vorkommen, die besser angepasste Art verdrängt Konkurrenten Konkurrenzausweichprinzip: Art wurde durch Konkurrenz vertrieben ->vermeidet jene jetzt, um Fortpflanzung zu sichern - räumliche Trennung - zeitliche Trennung - Anpassung an Nahrungsgewohnheiten

Answer 20

Wechselbeziehung zwischen Lebewesen zweier Arten, aus der beide Partner Nutzen ziehen; können lebensnotwendig sein, oder den Partnern nur das Leben erleichtern Endomutualismus: ein Lebewesen lebt im Inneren des anderen; Austausch von Nährstoffen; Schutz Fakultativer Mutualismus: beide Partner können auch ohne einander leben; Partnerschaft bringt dennoch Vorteile Obligater Mutualismus: beide oder ein Partner ist in seinem Leben auf den anderen angewiesen ->Lebensnotwendig Mensch kann durch das geschickte Nutzen der Fähigkeiten mutualistischer Lebewesen Vorteile daraus ziehen

Answer 21

Produzent (autotroph); gewinnen energiereiche Biomasse aus anorganischen Verbindungen Konsument (heterotroph): 1. Primärkonsumenten/ Herbivoren 2. Sekundärkonsumenten/ Carnivoren 3. alle weiteren sind Carnivoren, die sich von anderen Carnivoren ernähren 4. Endkonsumenten Destruenten Bauen organische Substanzen ab; Zerlegung in anorganische Bestandteile Prädatoren; fressen noch lebende Organismen oder einen Teil davon Saprophage: ernähren sich von toter organischer Substanz

Answer 22

gegenseitige Beeinflussung zweier Arten in ihrer Evolution Kosten-Nutzen-Analyse geben Auskunft über Verhaltensweise von Tieren und ihre evolutionäre Entwicklung Selektionsdruck: besser angepasste Tiere von Generation zu Generation -->gerichtete Selektion durch Selektionsdruck werden Merkmale zweier Arten immer weiter optimiert Koevolution führt häufig zur Spezialisierung, wenn in jeweiligen Umweltsituationen mit speziellen Merkmalen begünstigt werden ändert sich die Umweltsituation drastisch/ stirbt ein Partner, sterben beide

Answer 23

Wechselwirkung zwischen zwei Arten, bei der sich eine Art auf Kosten der anderen ernährt; der Wirt stirbt durch den Befall mit einem Parasiten nicht, in Lebenstätigkeit eingeschränkt Halbparasiten : teilw. Autotroph, teilw. Heterotroph Entziehen dem Wirt anorganische Stoffe (z.B. Misteln) Vollparasiten: vollständig auf Wirtspflanze angewiesen (heterotroph) Ektoparasiten: Leben auf Körperoberfläche von Menschen und Tieren Endoparasiten: Leben im Inneren ihrer Wirte

Answer 24

``` Eine Vermehrungsphase Abhängig von Geburten- und Sterberate Vermehrung exponentiell Unkontrollierbar Fehlen natürlicher Feinde begünstigt Wachstum ```

Answer 25

Anlaufphase Vermehrungsphase: Population wächst exponentiell; Wachstums- und Vermehrungsbedingungen verschlechtern sich, Teilungsrate sinkt Verzögerungsphase: je Zeiteinheit durchläuft die Population immer weniger Zellteilungen Stationäre Phase: Geburtenrate entspricht Sterberate; Umweltkapazität k Absterbephase: wenn Ressourcen eines Lebensraumes verbraucht sind, sterben Individuen ab Populationen in offenen Systemen beeinflusst: Abwanderung, steigende Abundanz, nachwachsende Ressourcen

Answer 26

Fluktuation: Schwankungen der Populationsdichte Dichteabhängiger Faktor: z.B. Menge an Nahrung (Rückkopplung zwischen Abundanz und Faktor) Dichteunabhängiger Faktor: z.B. Umweltbedingungen; wirken zufällig Dichteunabhängige Faktoren: +günstige Temperaturen +günstige Luftfeuchtigkeit +günstige Wasserversorgung +günstige Sauerstoffversorgung Dichteabhängig: +/- Menge an Nahrung +/- Reviergröße +/- Stress (Konkurrenz/Parasiten/Räuber)

Answer 27

+ Räuber+ I. N V. I - Beute + 1) Beeinflussen sich gegenseitig dichteabhängig 2) Schwanken um bestimmten Mittelwert 3) werden Individuenanzahl von Räuber und Beute gleichstark reduziert, erhöht sich kurzzeitig die Population um den Mittelwert der Beutetiere

Answer 28

Auf bevorzugten Lebensraum angepasste Fortpflanzungsstrategien r-Strategie: =Rate - wechselhafte Umwelt - viele Nachkommen, von denen nur wenige überleben und sich fortpflanzen ->hohe Geburten- und Sterberate - niedriges elterliches Investment - kurze Entwicklungsdauer und Lebensdauer - schwankende Populationsgröße K-Strategen: =Kapazität - stabile Lebensräume/ relativ Konstante Umweltbedingungen - wenig Nachkommen ->hohes elterliches Investment - lange Entwicklungsdauer und Lebensdauer (wird gewährleistet) - knappe Ressourcen (auch nahe der Kapazitätsgrenze K) werden optimal genutzt - relativ Konstante Populationsgröße

Answer 29

Physiologische Potenz: Toleranzbereich (ohne Einfluss von Konkurrenz) Ökologische Potenz: Arten, die sich anderen gegenüber durchsetzen; Toleranz mit Einfluss von Konkurrenz Ökologische Nische: Dimensionen ->jede repräsentiert einen konkreten Umweltfaktor - es beeinflussen sich viele verschiedenen Arten in der Nutzung der Nischendimensionen - durch Konkurrenz wird theoretisch mögliche Nische zu einer realen ökologischen Nische eingeengt - Resultat von Evolutionsprozessen ökologische Lizenzen: von Art/ Lebensgemeinschaft nicht genutzte Faktoren/Bereiche (Vorraussetzung für evolutionäre Veränderung der ö.N. der Arten einer Lebesgemeinschaft) => Minimierung/ Veränderung von Konkurrenz um gemeinsame Ressourcen Nischendifferenzierung: starke Differenzierung der Nischen->evolutionsbedingt: zwei oder mehr Arten übten durch gegenseitige Konkurrenz einen Selektionsdruck aufeinander aus; Angrenzung der Arten voneinander; Konkurrenz sinkt durch Differenzierung; können in Lebensraum dauerhaft koexistieren, ohne sich groß zu beeiflussen

Answer 30

Weisen auf besondere Standorteigenschaften hin Menschen nutzen Bioindikatoren

Answer 31

Übertragung der Nahrungsenergien durch Ebenen Energieflusspyramide: grafische Darstellung Von ersten zur zweiten trophischen Ebene steht weniger als 90% zur Verfügung -->Teile wie Knochen/Fell/Haare werden von Konsumenten nicht verzehrt; nicht verdauliche Reste enthalten noch chemisch gebundene Energie; aufgenommene Energie für Wärme/Bewegung Biomassepyramide: Auskunft über verfügbare Menge an Biomasse Ausnahme: aquatische Lebensgemeinschaft; Produzenten (Phytoplankton) hat hohe Produktivität und Teilungsrate, niedrige Lebensdauer; produzierte Biomasse wird schnell von Herbivoren konsumiert; Biomasse recht gering, Biomasse der Herbivoren deutlich höher Energiehypothese: Begrenzung der Nahrungskette durch Ineffizienz der Energie (länger in Lebensräumen mit hoher Photosyntheserate, da Ausgangsmenge an Energie höher ist) Körpergröße der Carnivoren -->benötigen mehr Biomasse

Answer 32

Bottom-Up: PP -> H einseitiger Einfluss der unteren auf die jeweils obere Trophieebene z.B.: essenzieller mineralischer Nährstoff fehlt; Auswirkungen auf Anzahl und Phytomasse der Produzenten; kontrollieren Anzahl an Herbivoren; kontrollieren Anzahl an Prädatoren Top-Down: PP

Answer 33

Primärwald: ursprünglich, unberührter Wald Sekundärwald: durch menschl. Eingriffe entstanden (Brandrodung, Kahlschlag und Aufforstung) Gliederung: Krautschicht (direkt am Boden) Strauchschicht (höher wachsende Pflanzen) 2. Baumschicht 1. Baumschicht Sukzession zum Wald: Pioniergesellschaft (r-Strategen, meist kein Erfolg) Folgegesellschaft (einjährige Kräuter) Klimaxgesellschaft (viele Jahrzehnte später)

Answer 34

Pelagial: Freiwasserbereich Trophogene Schicht: nahe an der Wasseroberfläche; Lichteinstrahlung; Fotosynthese Kompensationsebene: Assimilationsrate = Dissimilationsrate Tropholytische Schicht : keine Fotosynthese/ Pflanzenwachstum Benthal: Boden; aufgeteilt in Profundal (tiefe Seen, tropholytische Bedingungen) und Litoral (Uferbereich, große Vielfalt an Pflanzen)

Answer 35

Winterstagnation: Eisschicht, einheitliche Temperatur darunter, Sauerstoff kurz unter dem Eis; keine Durchmischung/Zusatz von Mineralstoffe Frühlingszirkulation: Wind vermischt alle Schichten, Sauerstoff und Mineralstoffe werden überall gleichmäßig verteilt Sommerstagnation: Epilimnion (Warme, obere Schicht); Metalimnion (Sprungschicht) trennt von Hypolimnion (Kaltwasserschicht); kaum Sauerstoffausgleich, anaerobe Verhältnisse in den Tiefen Herbstzirkulation: Winde vermischen Schichten

Answer 36

Weltweiter Handel, etc führte zum Austausch von Lebewesen von weiter entfernten biogeografischen Regionen Neobiota: Gebietsfremde Arten, die durch Zutun des Menschen neue Gebiete besiedeln Archaebiota: Pflanzen und Tiere, die sich ohne den Menschen schon vor Columbus ausgebreitet haben Neophyta: neue Pflanzen Neozoa: neue Tiere Invasion: Vorgang der Ausbreitung gebietsfremder Arten, die unerwünschte Auswirkungen auf andere Arten haben und somit invasiven Arten genannt werden; hohe Vermehrungsrate, großes Verbreitungspotenzial, besondere Konkurrenzstärke Nach wenigen Vegetationsperioden dominieren sie bereits (Dominanzbestände)

Answer 37

Ökobilanz ist die Methode zur Abschätzung und Auswirkung eines Produktes und seines Herstellungsprozesses auf die Umwelt

Answer 38

Zusätzliche Gase werden von Menschen freigesetzt (CO2, Methan) Anreicherung bewirkt wärmer werdendes Klima Eis schmilzt, Flüsse treten über, mehr extreme Wetterverhältnisse

Answer 39

Form der schonenden wirtschaftlichen Nutzung der Natur, welche die wirtschaftliche Nutzung durch zukünftige Generationen nicht beeinträchtigt In Einklang bringen von wirtschaftlicher Leistungsfähigkeit, sozialer Sicherheit und Erhaltung der natürlichen Lebensgrundlage

Answer 40

Umwelt jedes Lebewesens ist von Vielzahl von abiotischen Faktoren gekennzeichnet Einzelfaktoren wirken alle zusammen auf das Lebewesen: Wirkungsgefüge Gesetze: Wirkungsgesetz der Umweltfaktoren: Faktoren, die am weitesten vom Optimum entfernt sind, bestimmen das Überleben und die Häufigkeit einer Art in einem Lebensraum Minimumsgesetz: Wirkung eines Faktors ist umso größer, je mehr er sich im Minimum befindet (eingeschränkt gültig: wenn man Konzentration im Versuch erhöht, steigt der Ertrag eher exponentiell, umso stärker die anderen Faktoren im Optimum vorhanden sind) Minimumsfaktor/limitierender Faktor: Pflanzenwachstum wird von dem Faktor bestimmt, der in ungenügender Menge vorhanden ist

Answer 41

``` Ektotherme Tiere Abnehmende Temperatur =abnehmende Lebensaktivität Stoffwechsel sinkt auf Minimum Reduzierte Atem- und Herzfrequenz Leben von Fettreserven aus dem Herbst ``` Zu warme Temperaturen: Stoffwechsel wird zu sehr intensiviert; verbrauchen Fettreserven zu schnell -> Verhungern

Answer 42

Endotherme Tiere Energiereserven (Fettschicht) Körpertemperatur, Atem- und Herzfrequenz stark abgesenkt ->Verringerung des Stoffwechsels wenn Temperaturminimum unterschritten wird, wachen Sie auf, suchen sich ein neues Versteck. aber: hoher Energieaufwand = gefährlich Ausnahme: einige Winterschläfler wachen ca alle 2 Wochen auf und fressen angelegte Vorräte

Answer 43

Endotherme Tiere Nahrungsvorräte im Herbst versteckt Tiere ruhen, ohne Stoffwechsel herunterzufahren, Körpertemperatur bleibt fast gleich

Answer 44

Große endotherme Tiere Körpereigene Fettreserven aus dem Herbst (Winterspeck); Energie für Wärmeproduktion; finden auch im Winter Nahrung Lange Ruhephasen = Energie sparen

Answer 45

Z.B. Vogelzug | Genetisch angeboren, Tiere wissen, was sie machen müssen

Answer 46

Hyper=über; Konzentration ist in der Zelle höher als außen Hypo=unter; Konzentration ist in der Zelle niedriger als außen Isotonisch; Konzentrationsausgleich, Idealzustand in der Zelle

Answer 47

Artendiversität: viele verschiedene Arten Genetische Diversität: hohe genetische Variabilität bei Arten Ökosystemdiversität: viele verschiedene Ökosysteme Endemisch: Art mit sehr begrenzten Vorkommensgebiet

Answer 48

Nachhaltige Nutzung und Bewirtschaftung von Ökosystemen heißt, einen ressourcenschonenden Umgang mit der Umwelt unter Verwendung nachwachsender statt endlicher Rohstoffe Alternativen zu Kraftstoffen ->Biokraftstoffe

Answer 49

Bei der Bekämpfung von Ernteschädlingen konkurrieren chemische Schädlingsbekämpfung und biologischer Pflanzenschutz. Einen Kompromiss bietet das Konzept des integrierten Pflanzenschutzes Chemisch: Insektizide, Herbizide, Fungizide (Pilze); vor allem bei Monokulturen notwendig, spezifische Schädlinge können sich dort explosionsartig ausbreiten; Einsatz meist nur begrenzt von Erfolg, entwickeln Resistenz; negativ Folgen für andere Organismen der Biozönose Biologisch: Einsatz von Fressfeinden, Insektenhotels biologischer Pflanzenschutz (Parasiten) Problem: Reduzierung des Ernteertrags, meist nicht zufriedenstellend Integrierter Pflanzenschutz: Kombination aus biologischen, technisch-mechanischen und wirtschaftlichen Methoden Biologische Verfahren haben immer Vorrang; es muss Klarheit herrschen, wer dezimiert werden soll und wen es fördert Ziel: Ernteertrag optimierend aber nicht maximieren, die Produktionskraft der Böden zu fördern, nicht auszulaugen Kompromiss zwischen Nutzungs- und Schutzansprüchen Ist beim Biotop- und Umweltschutz nicht zwangsläufig vorprogrammiert, in vielen Fällen können die Interessen verbunden werden

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