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23 Cards in this Set
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Welche Strahlung des Lichts ist photosynthetisch aktiv?
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Chlorophyll a
Chlorophyll b Carotenoids |
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Was ist unter der Lichtreaktion der Photosynthese zu verstehen?
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Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie
Absorption -> Elektronentransportketten -> Membranpolarisierung -> Bildung von ATP und NADPH (= Energie- und Reduktionsäquivalente der Zelle), -> Wasserspaltung (H2O als Elektronen-Donator) |
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Was ist unter der Dunkelreaktion der Photosynthese zu verstehen?
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CO2-Fixierung zum Aufbau von Biomasse – Schlüsselenzym „RubisCO“
Der Calvinzyklus: RuBP (C5) als CO2-Akzeptor -> enzymatische Reaktionen: Verbrauch von ATP und NADPH -> C3-Körper als erstes Fixierungsprodukt -> Glucose -> Zellmetabolismus -> Regeneration des Akzeptors im Calvin-Zyklus |
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Wie ist die Reaktionsgleichung der Photosynthese?
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6CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6O2
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Wie hängt die Photosyntheseleistung von der CO2-Konzentration ab?
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Die Sättigungskurve zeigt, dass es zu einer kontinuierlicher Steigerung der Photosyntheseleisung kommt, bis zu einer CO2-Konzentration von 0,1 Vol.-%
Ab dann keine weitere Steigerung. CO2-Gehalt der Luft: 0,03 Vol-% |
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Wie hängt die Photosyntheseleisung mit dem Faktor Licht zusammen?
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Mit zunehmender Beleuchtungsstärke steigt auch die Photosyntheseleistung bis zum Erreichen der Lichtsättigung.
Bei sehr hohen Lichtintensitäten kommt es zur Schädigung. |
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Wie beeinflusst die Temperatur die Photosyntheseleistung?
Unterscheide zwischen hoher Lichtintensität und geringer Lichtinzensität! |
Bei geringer Lichtintensität wird durch zunehmende Temperatur keine weitere Steigerung erreicht. Die kritische Temperatur( Grenztemperatur) liegt dann bei 30*C
Bei hoher Lichtintesität steigert die Erhöhung der Temperatur die PS-Leistung. Das Optimung liegt bei 35*C. Die Grenztemperatur liegt bei 42*C |
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Welche Prozesse der Photosynthese sind Temperaturabhängig?
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Enzymatisch-chemische Reaktionen:
Temperaturabhängig Photochemische Reaktionen: Temperaturunabhängig Kopplung von photochemischen und enzymatischen Prozessen führt zu Sättigungskurven, wenn einer der beiden Prozesse begrenzend wird. -> Gesetz des Minimums |
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Wie beinglusst die Temperatur die Atmung?
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Atmung nimmt bis dum kritischen Maximum (50*C) stetig zu. Dies hatt einen negativen Einfluss auf die Netto-C-Assimilation.
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Was ist Photorespiration?
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Die Photorespiration kann im Zuge der Kohlenstoffdioxidfixierung im Calvin-Zyklus während der Photosynthese auftreten. Normalerweise nutzt das beteiligte Schlüsselenzym RuBisCO Kohlenstoffdioxid, alternativ akzeptiert es aber auch Sauerstoff. Dadurch entsteht das toxische Stoffwechselprodukt 2-Phosphoglycolat, das nicht mehr im Calvin-Zyklus verwendet werden kann und daher durch andere biochemische Reaktionen umgewandelt werden muss. In höheren Pflanzen finden diese Reaktionen in drei eng benachbarten Zellkompartimenten statt: dem Chloroplasten, dem Peroxisom und dem Mitochondrium. Es handelt sich im Wesentlichen um einen Rückgewinnungsprozess.(Wikipedia)
Oxygenase-Aktivität der RubisCO steigt ● bei hohen Temperaturen ● bei niedriger CO2-Konzentration ->negativer Einfluss auf C-Assimilation |
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Welche Veränderungen gibt es im Blatt bei Sonne und Schatten?
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Das Schwammgewebe und das Palisadengewebe wird größer.
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C4-Photosynthese: wie heißt das Schlüsselenzym, unterwelchen Bedingungen ist sie effizienter?
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Schlüsselenzym: PEP-Carboxylase
höhere Affinität für CO2 keine Oxygenase-Aktivität C4-Photosynthese ist effizienter unter CO2-Limitierung in der Umgebung von RubisCO: Freisetzung von CO2 bei geringem O2-Partialdruck Unterdrückung der Photorespiration -> positiver Einfluss auf die Netto C-Assimilation |
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Wie ist die Abhängigkeit der Photosyntheserate von der Lichtintensität bei verschiedenen Pflanzengruppen?
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Welche Funktionen haben die Stomata?
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Funktion der Stomata:
Gasaustausch-> Photosynthese und Atmung Transpiration-> Transportprozesse innerhalb der Pflanze Wasser wird zum begrenzenden Faktor für die Photosynthese, wenn die Stomata geschlossen werden, um Wasserverluste durch Transpiration zu vermeiden |
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Was ist CAM – Crassulaceen Acid Metabolism?
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Anpassung von Pflanzen an trockene,
heisse Standorte; physiologisch und anatomisch, geht einher mit Sukkulenz (Wasserspeicherung) |
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Was ist der Index für Blattstruktur?
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Specific Leaf Mass (SLM) = g/m2
Specific Leaf Area (SLA) = 1/SLM |
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Was ist der Blattflächenindex (Englisch: LAI)?
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Blattfläche pro Bodenoberfläche:
BFI = A (Blatt) / A (Boden) (dimensionslos) Wichtiger Parameter für: ● Monitoring der Entwicklung von Pflanzen (z.B. zum Vergleich verschiedener Kultivare) ● Leistung eines Pflanzenbestands pro Flächeneinheit (z.B. zur Optimierung von Pflanzabständen) ->Photosyntheseleistung ist abhängig von lichtabsorbierender Oberfläche |
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Bie kann der BFI gemessen werden?
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Spektroskopisch
Fernerkundung |
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Lichtaufnahme (Interception): Wie lautet das Bouguer-Lambert-Law?
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I = Einfallende Lichtintensität* e hoch (-Schwächungskoeffizient* LAI oberhalbg des Messpunktes)
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Wie hängt die Relative Lichtaufnahme (Interception) vom BFI ab?
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Wenn alles einfallende Licht bei LAI = 3 aufgenommen wird, nutzen zusätzliche Blätter nichts mehr.
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Wie ist die Wachstumsrate (Crop Growth Rate, CGR) in Abhängigkeit vom Blattflächenindex (Leaf Area Index, LAI)?
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Sättigungskurve
Das aufgenommene Licht bestimmt die Photosyntheserate,die Primärproduktion bestimmt die Wachstumsrate -> keine weitere Steigerung, wenn alles einfallende Licht bereits aufgenommen wird. |
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Was ist Radiation Use Efficiency (RUI)?
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= g dry matter assimilated per MJ sunlight intercepted
Wachstumsrate und Lichtaufnahme eines Bestandes sind linear korreliert |
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Welche Phasen gibt es bei der Biomasseentwicklung?
Was ist Crop Growth Rate (CGR)? |
Crop Growth Rate (CGR): Δ Biomasse (B) / Δ Zeit (t)
Lag-Phase (Keimling): CGR abh. von assimilierender Blattfläche E - Exponentielle Phase (Aufwuchs): Photosyntheseleistung steigt mit expandierender Blattfläche, Positiver Feedback Loop L - Lineare Phase (geschlossener Bestand): Photosyntheseleistung maximal, CGR abh. von Umweltfaktoren S - Seneszenzphase (Reife): Photosyntheseleistung sinkt, Ende des Lebenszyklus oder der Kulturperiode |