VL 10 Bedingungen für PS

Question 1

Wenn eine C3 Pflanze und eine C4 Pflanze in einem luftdichten Gefäß gemeinsam angezogen werden, dann wächst die C3 Pflanze während die C4 Pflanze stirbt

Answer 1

• FALSCH
• C4 Pflanzen haben größere Fähigkeit in solchen Bedingungen zu überleben
• C3 und C4 haben unterschiedliche CO2-Kompensationspunkte (= CO2-Konzentration in Atmosphäre bei der Brutto-Photosynthese gleich Atmung ist)
• C4 haben sehr niedrigen (nahezu Null) CO2-Kompensationspunkt
- benötigen kaum CO2, können länger überleben wenn CO2 langsam verbraucht wird. (Verweis auf CO2 verwertung durch C4-Weg)

• Niedriger CO2-KP: hohe Intensität der CO2-Fixierung gegenüber CO2-Abbau
• hoher CO2-KP: niedr. CO”-Fixierung, Bedarf hoher CO2-Konz.

Question 2

Schattenpflanzen haben höhere Netto-Photosynthese-Intensität im Schwachlicht, aber ein niedriges Maximum der Netto-Photosyntheserate als die Sonnen-adaptierten Pflanzen der selben Art.

Answer 2

• RICHTIG
• Lichtkompensationspunkt (LK): Lichtfluss, bei dem die Brutto-Photosyntheserate gleich der Atmung ist, d.h. die Netto-Photosyntheserate gleich NULL ist
Schattenpflanzen haben

1. Niedrigere LK – mehr Chlorophyll
2. niedrigere Atmungsintensität im Dunkeln
3. höhere Netto-PS-Intensität im Schwachlicht
4. niedrigeres Maximum der Netto-PS als Sonnenpflanzen

Question 3

Steigende Aussentemperatur (bis ca. 40 °C) sorgen für gesteigerte Photosyntheseleistungen, die zu einer weiteren Öffnung der Stomata beitragen, da ein erhöhter CO2-Bedarf gezeigt wird

Answer 3

• RICHTIG
• Mit steigender Temperatur erhöht sich sowohl die Brutto-PS-Leistung (komplette PS-Leistung), als auch die Respiration (Stomata öffnen). Bis zum Kompensationspunkt (an dem Netto-PS-Rate gleich Null)

Question 4

Mit steigender Temperatur nimmt die Intensität der Photorespiration stärker zu als die Zunahme der apperenten (fancy wort für Netto-)Photosynthese

Answer 4

• RICHTIG
• Netto-PS nimmt früher ab, wird sogar negativ, wenn die Respiration mit steigenden Temperaturen zunimmt.
• Bei höherer Temperatur fällt die Löslichkeit von O2 im Stroma/Cytoplasma weniger schnell ab, als die Löslichkeit von CO2 - O2-Angebot und somit die Oxygenasereaktion nimmt zu - mehr Bedarf an Photorespiration
• Ebenfalls nimmt die Spezifität der Rubisco für CO2 gegenüber O2 bei höheren Temperaturen ab

Question 5

Photonen nicht aller Wellenlängen werden gleich effektiv zur PS genutzt

Answer 5

• RICHTIG
• Pigmente weisen unterschiedliche Absorptionsspektren auf
• Z.B. Chlorophyll: Photonen können in Bereichen wie der Grün-Lücke nicht mit gleicher Effizienz zur PS beitragen

Question 6

Mit steigender Lichtintensität steigt die Photosyntheserate kontinuierlich an

Answer 6

• FALSCH
• PS-Rate steigt nur bis zur Lichtsättigung kontinuierlich an. Wegen zunehmender Respiration und Gefahr der Photooxidation (Radikalbildung) wird die PS-Leistung gehemmt (vor allem bei C3)

Question 7

Stomatärer Widerstand fördert die CO2-Aufnahme

Answer 7

• FALSCH
• Stomatärer Widerstand: Der Widerstand, den Moleküle beim Durchtritt durch geöffnete Stomata erleben. CO2-Aufnahme wird beeinträchtigt und Transpiration vermindert

Question 8

Mit gesteigerter O2-Konzentration erhöht sich der CO2-Kompensationspunkt

Answer 8

• RICHTIG
• Bei größerer O2-Konz. findet mehr Photorespiration statt
- CO2-Kompensations-Pkt. (Brutto-PS = Atmung) wird erhöht
-(auch von Temperatur abhängig)

Question 9

Wenn als Massnahme gegen Lichtstress Nicht-Photochemisches Quenching nicht mehr ausreicht, setzt die Pflanze Photochemisches Quenching ein

Answer 9

• FALSCH
• Wenn Photochemisches Quenching nicht ausreicht → Nicht-Photochemische Verteidigungsstrategien
• Schützt Pflanze vor phototoxischen Prozessen (Entstehung toxischer reaktiver Sauerstoffspezies)

Photochemisches Quenching: bei üblichem PS-Vorgang: absorbierte Lichtenergie wird als Anregungsenergie zum Reaktionszentrum weitergeleitet. Dort Auslöschung der Energie durch Ladungstrennung

Nicht-Photochemisches Quenching: Zum Schutz bei Lichtstress: Umwandeln von Anregungsenergie (in Wärme über Carotenoide), die nicht photochemisch genutzt werden kann. (Zusätzliche Strukturänderungen des PS ll; Entgiftung). Bei höheren Energien wird eine höhere Menge an ZeaXanhin gebildet (leitet Energie in Wärmeenergie um)