Vorlesung 9 Flashcards
1
Q
Nennen Sie sechs unterschiedliche Klassen von Phytohormonen zu nennen und geben Sie ihre Hauptfunktionen an.
A
Auxine:
- Wachstum & Entwicklung (Sprosswachstum, Seiten- und Adventivwurzeln), Organogenese, Gravitropismus, Phototropismus [PIN Transporter, Cytokinin Gegenspieler]
Cytokinine:
- Streckungswachstum, Organogenese, Verzweigung, hemmt Wurzelwachstum, verzögert Blattseneszenz, fördert Samenproduktion
Gibberelline:
- fördert Längenwachstum, Ausbildung von Fortpflanzungsorganen, fördert Keimung
Jasmonate:
- schützen vor Fraß
Ethylen:
- Reifung, Blattseneszenz und -fall
Brassinosteroide:
- Regulieren Wachstum
2
Q
Zeichnen Sie einen allgemeinen Signaltransduktionsweg in pflanzlichen Zellen auf.
A
- Reizerkennung durch Rezeptor (z.B. in Zellmembran) → Konformationsänderung
- Übertragung der Information durch Second messenger oder Relais Proteine innerhalb des Cytoplasmas, ggf. In den Zellkern hinein.
- Zellantwort durch Aktivierung oder Reprimierung von TF (→ Transkription) oder Veränderung von Proteinen (posttranslational)
3
Q
Beschreiben Sie die klassischen Experimente von Darwin und Boysen-Jensen.
A
Darwin:
- gekappte/abgedeckte Koleoptile→ Phototrophismus: Substanz in der Spitze produziert, Transport und Antwort in der Wachstumszone
Boysen-Jensen:
- Koleoptile werden ganz oder halb gekappt, Plättchen rein.
- Wasserdurchlässige Plättchen: Antwort findet statt.
- Wasserundurchlässige Plättchen (Mica): keine Antwort
- Signal wird in der Spitze produziert, im Phloem/Xylem transportiert und wirkt im Mesophyll.
4
Q
Erläutern Sie die Säure-Wachstums-Hypothese.
A
- Auxin stimuliert Protonenpumpen in der pflanzlichen Zellmembran, die durch verstärkte Aktivität die Zellwand ansäuern (H+).
- Dadurch werden Expansine aktiviert, die einen niedrigen pH präferieren.
- Diese lockern/lösen die Bindungen zwischen den (Hemi-)Cellulosemikrofibrillen durch Spaltung der Wasserstoffbrücken und schließlich der Spaltung der Hemicellulose
- die Zellwand gibt dem Turgordruck aus dem Innern der Zelle nach
- es erfolgt Längenwachstum der Zellen, d.h. die Zellen werden einfach größer.
- [Auxin hat wohl auch einen Einfluss auf die Zellteilungsrate, ist hier aber nicht entscheidend]
5
Q
Erklären Sie den Mechanismus des Auxintransports.
A
- Auxine sind eine Gruppe von Phytohormonen. Indol-3-Essigsäure ist das wichtigste Auxin.
- Transport von IAA findet im Phloem (von source zu sink) statt oder in den Parenchymzellen.
- Mechanismus des polaren Transports in den Parenchymzellen:
- über sogenannte PIN-Transporter!
- Auxin wird an der apikalen Zellseite in die Zelle durch Diffusion als Säure und mittels eines Anion-H+- Symporters (AUX1, Influxcarrier) importiert.
- Die ungeladenen IAAH wirken im Cytosol als Säure, das Proton dissoziiert. Als Anion sind sie in der Zelle gefangen.
- Export aus der Zelle über PIN-Transporter.
- Diese sind nur am basalen Pol der Zelle angeordnet.
- ⇒ PIN1 Mutanten können Auxin nicht transportieren
- → wenig Wurzelwachstum, viel Längenwachstum (Pin-Form).
- In Phloem: nicht polar
6
Q
Beschreiben Sie den Mechanismus der Auxin Perzeption.
A
Ohne Auxin:
- Aux/IAA Proteine = Repressoren von Transkriptionsfaktoren.
In Anwesenheit von Auxin
- SCF-TIR Komplex ist aktiviert → ubiquitinyliert Aux/IAA
- Aux/IAA (Repressor) kann so vom Proteasom erkannt und vernichtet werden
- TF wird aktiviert
- Transkription von Genen unter AUX -Kontrolle aktiv.
