Photosynthese (Tutorium) Flashcards
Die Funktion der Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran besteht darin, durch die
Membran Protonen in das Lumen zu pumpen, die später dazu beitragen, ATP durch Chemiosmose zu erzeugen.
RICHTIG
Durch den Protonengradienten wird die CF1CF0-ATPase betrieben, welche ATP synthetisiert. Es können außerdem durch die Elektronentransportkette Reduktionsäquivalente gebildet werden.
Zyklischer und nicht-zyklischer photosynthetischer Elektronentransport produzieren jeweils ATP.
RICHTIG
Beide bilden einen Protonengradienten, welcher zur ATP-Synthese nutzbar ist. Jedoch werden im zyklischen Elektronentransport keine Reduktionsäquivalente gebildet.
Der zyklische Elektronentransfer der Photosynthese dient dem pumpen der Protonen und der ATP-Erzeugung, ohne das NADPH und molekukarer Sauerstoff gebildet wird.
RICHTIG
Zyklischer Elektronentransfer bildet einen Protonengradienten, welcher zur ATP-Synthese nutzbar ist. Jedoch werden im zyklischen Elektronentransport keine Reduktionsäquivalente gebildet.
Der Zyklische elektronentransport hat seine Relevanz wenn wenig NADP+ für Elektronen zur verfügung steht.
Weitere oxidative Stressprozesse können dadurch verhindert werden in dem zyklischer Elektronentransport tätig ist und ATP erzeugen kann.
Die ATP-Synthese in den Chloroplasten wird auch Photophosphorylierung genannt. Wie in den
Mitchondrien kann diese auch in den Thylakoidmembranen nachts erfolgen.
FALSCH
Die Photophosphorylierung ist definitionsgemäß lichtabhängig. Sofern also kein Kunstlicht appliziert wird, ist von deren Auftreten in der Nacht nicht auszugehen. Die mitochondriale ATP-Bildung hingegen ist lichtunabhängig, benötigt jedoch Reduktionsäquivalente
Schattenpflanzen haben eine höhere Nettophotosyntheseintensität im Schwachlicht, aber ein
niedrigeres Maximum der Nettophotosyntheserate als die sonnenadaptierten Pflanzen der selben Art.
RICHTIG
Dies liegt darin begründet, dass die dünnen Schattenblätter mehr bzw. günstiger angeordnete Lichtsammelpigmente beinhalten und somit einen niedrigeren Lichtkompensationspunkt aufweisen, bei welchem die Bruttophotosynthese die Photorespiration und mitochondriale Atmung aufwiegt. Jedoch wird bei zunehmender Lichtintensität schneller der Lichtsättigungspunkt erreicht, bei welchem eine weitere Steigerung der Lichtintensität zu keinem Zuwachs der Photosyntheserate führt.
Sonnenblätter hingegen haben mehr Mesophyllschichten und eine höhere Photosynthesekapazität, wodurch ihre Nettophotosyntheserate höher ausfallen kann.
Steigende Aussentemperaturen bis 40°C sorgen für gesteigerte Photosyntheleistungen, die zu einer weiteren Öffnung der Stomata beitragen, da ein erhöhter CO2-Bedarf angezeigt wird
RICHTIG
Brutto-Photosynthese nimmt mit steigender Temperatur bis zu einem Kompensationspunkt zu (40°C).
Steigende Außentemperaturen sorgen für eine höhere Respiration, wodurch mehr Energie verloren geht, da die Spezifität von der RuBisCo für CO2 mit steigender Temperatur abnimmt.
Sie führen auch zu weit geöffneten Stomata, dass zu einem höheren Gehalt an CO2 führt da mehr Transpiriert wird, dieses kann aber nicht den Energieverlust durch die Respiration wettmachen.
Am Kompensationspunkt steigt die Photorespirationsaktivitäten in C3 Pflanz noch intensiver an, mit dem Ergebnis, dass an diesem Punkt keine Netto-Photosynthese mehr messbar ist. Da dadurch die Photorespirationsprozesse die Brutto-Photosyntheseleistung vollständig neutralisiert.
Mit steigender Temperatur nimmt die Photorespiration stärker zu als die Zunahme der appartenten (Netto-)Photosynthese
RICHTIG
(wenn mit Respiration Photorespiration gemeint ist!!)
Mit steigender Temperatur nimmt die Photorespiration durch die geringere Spezifität von RuBisCo für CO2 sowie die geringere Löslichkeit von CO2 in Wasser überproportinal zu. Löslichkeit von O2 nimmt bei hoher Temperatur weniger stark ab als von CO2. Angebot an O2 nimmt zu.
Oxygenasereaktion nimmt zu.
Netto-Photosynthese nimmt früher ab und wird sogar negativ, während Prozesse der Oxygenasereaktion zunehmen und damit auch der Bedarf an Photorespiration.
Photonen nicht aller Wellenlängen werden gleich effektiv zur Photosynthese genutzt.
RICHTIG
Die Photosynthesepigmente weisen spezifische Absorptionsspektren auf, welche eine sogenannte Grünlücke zeigt, in welcher die Absorption relativ gering ausfällt. Nur Caratinoide können diese Grünlücke schließen, da sie ein maxima im blau bis grünen Bereich haben.
Photonen dieser Wellenlänge können daher weniger effektiv für photochemische Prozesse verwendet werden.
Mit steigender Lichtintensität steigt die Photosyntheserate kontinuierlich an
FALSCH
Nur bis zur Lichtsättigung verläuft der Anstieg linear, danach limitiert der maximale Umsatz der Dunkelreaktion die Geschwindigkeit, weshalb die Photosyntheserate
auch bei zunehmender Lichtintensität nicht gesteigert werden kann.
Bei sehr hohen Lichtintensitäten bleichen Chlorophylle aus -> Entwicklung von Lichtschutzsystemen wie eine Kutikula, behaarte Blätter
Der stomatäre Widerstand fördert die CO2-Aufnahme
FALSCH
Mit stomatäre Widerstand ist die Tendenz des Schließens der Stomata gemeint. Also den Wiederstand den die Moleküle beim Durchtritt durch Stomata erleben. Dementsprechend wird die CO2-Aufnahme gehemmt.
Mit gesteigerter O2-Konzentration erhöht sich der CO2-Kompensationspunkt
RICHTIG
Bei größerer Sauerstoffkonzentration findet vermehrt Photorespiration statt, weshalb der CO2-Kompensationspunkt, bei welchem die Bruttophotosyntheseleistung gleich der Atmung ist, erhöht wird.
“Warburg-Effekt”
Wenn als Massnahme gegen Lichtstress Nicht-Photochemisches Quenching nicht mehr ausreicht, setzt die Pflanze Photochemisches Quenching ein.
FALSCH
Bei überschüssiger Lichtenergie müssen nur allein nicht-photochemische Verteidigungsstrategien und Entgiftungsstrategien eingesetzt werden. Um zu verhindern, dass die überschüssige Lichtenergie phototoxische-, photodynamische- oder photooxidative-Prozesse auslösen können.
