Fragenkatalog zur VO Ökophysiologie der Pflanzen!

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1 Fragenkatalog zur VO Ökophysiologie der Pflanzen! Liebe KollegInnen, Dieser Fragenkatalog soll als Unterstützung für Ihren Lernprozess dienen. Die hier angeführten Fragen können selbstredend in abgewandelter Form zur Prüfung kommen. 1) Was versteht man bei pflanzlichen Organismen unter Parasitismus? Was charakterisiert Vollschmarotzer/ Halbschmarotzer? Was charakterisiert Wurzelparasiten? Erläutern Sie bitte diese Charakteristika anhand von 2 konkreten Beispielen! 2) Welche pflanzlichen Strategien bei Lichtstress sind Ihnen bekannt. Bitte geben Sie mindestens zwei Beispiele und erklären diese konkret! 3) Erklären Sie bitte den Begriff Ökophysiologie! Womit beschäftigt sich diese Wissenschaft? 4) Erklären Sie bitte die HILL-Reaktion! Welche schulrelevanten Experimente zur Photosynthese sind Ihnen zusätzlich bekannt? Bitte geben Sie mindestens 2 Experimente an und erklären deren Schulrelevanz! 5) Rhizoplane was versteht man darunter? 6) Beschreiben Sie 3 konkrete schulrelevante Themen, wo ökophysiologische Inhalte im Biologieunterricht zum Tragen kommen. Erklären Sie bitte diese Beispiele! 7) In der VO wurden 4 Verhaltenstypen des Assimilathaushaltes beschrieben? Beschreiben Sie bitte die wesentlichen ökophysiologischen Aspekte (Stoffproduktion, Wuchsleistung, Konkurrenzkraft, standortspezifischen Stress) dieser 4 Verhaltenstypen des Assimilathaushaltes. 8) Aufgrund welcher Umweltbedingungen kann es in Chloroplasten zur Entstehung von toxischen Sauerstoffverbindungen kommen? Mit welchen Strategien (nennen und erklären sie Sie mind. 3. Möglichkeiten) schützt sich die Pflanze vor diesem oxidativen Stress? 9) In der VO wurden neben den Grundtypen des pflanzlichen Wasserhaushaltes auch die Wasserbilanztypen besprochen! Was versteht man unter der Wasserbilanz? Welche Wasserbilanztypen sind Ihnen bekannt und welche ökophysiologischen Überlegungen kommen in diesem Zusammenhang zum Tragen?

2 10)Der light harvesting complex (LHC II) hat bei der effizienten Verteilung der Anregungsenergie zwischen PSI und PSII eine entscheidende Funktion? Erklären Sie bitte diese Funktion! Was versteht man in diesem Zusammenhang unter state transitions und welche Rolle spielt der Plastochinon-Pool? 11)Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Lichteffekten. Zum einen wirkt Licht über die Photosynthese und damit auf die Wachstumsgeschwindigkeit und die Gesamtheit der vorhandenen Metabolite. Zum anderen gibt es Lichtrezeptoren, die alle Phasen der pflanzlichen Existenz von der Entwicklung bis hin zu einer großen Zahl von Stoffwechselleistungen unter eine Lichtkontrolle stellen. Nennen Sie bitte diese drei Photorezeptoren und beschreiben jeweils 2 Beispiele für ihre Wirkung auf Wachstum und Entwicklung der Pflanze! 12)In der Vorlesung wurde über Ursachen und Verlauf der Schädigung von Pflanzenzellen unter Kälte- bzw. Frosteinfluss gesprochen. Welche konkreten Effekte sind Ihnen dahingehend bekannt? 13)Beschreiben Sie bitte konkret die beiden Prozesse der Photosynthese! In welchen Kompartimenten des Chloroplasten finden diese Prozesse statt? Wie erklären Sie sich diese Kompartimentierung? 14)Was versteht man unter osmoregulatorischen Maßnahmen bei Pflanzen unter Wasserstress? Welche Auswirkungen haben diese osmoregulatorischen Vorgänge auf Wurzeln und Blätter? 15)Welche Funktionen (mind.4) haben bioaktive Pflanzenstoffe? Erklären Sie bitte anhand eines konkreten Beispiels die Kairomone! 16)Sie machen mit Ihrer Biologieklasse eine kleine Exkursion in die Umgebung Ihrer Schule. Bei einem alten Bauerngehöft treffen Sie auf einen großen Nussbaum. Unter dem Nussbaum finden sich kaum Pflanzen, das Wachstum der Pflanzen scheint stark unterdrückt zu sein. Ein gutes Beispiel, um über bioaktive Pflanzenstoffe zu sprechen. Was werden Sie Ihrer Klasse über dieses Phänomen Nussbaum erläutern. Wie kommt es zustande und welche Abläufe sind dafür verantwortlich? 17)Nennen Sie mir die zwei ökophysiologisch bedeutsamen Anreicherungsmechanismen für die CO 2 -Fixierung! Erklären Sie konkret die unterschiedlichen Strategien dieser beiden ökophysiologischen

3 Anpassungen? Geben sie jeweils ein Beispiel und erläutern die ökophysiologische Relevanz!! 18)Das Torfmoos eignet sich hervorragend, um im Unterricht den Zusammenhang zwischen Bau und Funktion von pflanzlichen Strukturen zu veranschaulichen. Was macht die Wasseraufnahme von Sphagnum so einzigartig? Welchen ökologischen Vorteil zieht dadurch die Pflanze? 19)Was versteht man unter Mykorrhiza, worin liegt ihre Bedeutung? Nennen Sie die 4 wesentlichen Mykorrhizaformen. Welche wesentliche Bedeutung hat die Ektomykorrhiza? 1) Was versteht man unter einer Lichtabhängigkeitskurve? Welche zwei charakteristischen Kardinalbereiche sind dabei von Bedeutung und welche Aussagen kann man dadurch treffen? 2) Nennen Sie bitte Beispiele für enzymatische bzw. chemische Entgiftungsprozesse von toxischen Sauerstoffverbindungen in der pflanzlichen Zelle. Erklären Sie anhand eines Entgiftungsschemas (z.b. Entgiftung von H 2 O 2 ), wie diese Prozesse miteinander in Verbindung stehen können. 3) In der VO wurde die Bedeutung der Blattpigmente für die Lichtabsorption besprochen! Wie erklären Sie SchülerInnen der Sekundarstufe II die Lichtabsorption? Was ist Licht und was versteht man unter Lichtabsorption? 4) Was sind Auxin-Herbizide? In welcher Form greifen Auxin-Herbizide in das pflanzliche Phytohormonsystem ein? 5) Sie machen mit Ihrer Schulkasse im Frühjahr eine kleine Exkursion in einen Buchenwald. Die Bäume sind noch kahl und sie treffen auf Frühjahrsblüher. Was werden Sie Ihren SchülerInnen dahingehend vermitteln? 6) Beschreiben Sie bitte die beiden Prozesse der Photosynthese! Welche bedeutsame Rolle spielt das Enzym RuBisCO? 7) Welche Funktionen (mind.4) haben bioaktive Pflanzenstoffe? Erklären Sie bitte anhand eines konkreten Beispiels den Begriff Allelopathie. 8) Unter einem Blätterdach herrscht ein Rot-Grün-Schatten! Worauf ist dieser Rot-Grün-Schatten zurückzuführen? Wie ist es einer Pflanze möglich eine mögliche Änderung der Lichtverhältnisse zu registrieren? 9) Welche wichtige Aufgabe erfüllt der Xanthopyhllzyklus? Erläutern sie bitte kurz seine spezielle Wirkungsweise!

4 10)Beschreiben Sie kurz den Ablauf der Schädigung von tiefen Temperaturen bei kälteempfindlichen Pflanzen! Welche Strukturen der pflanzlichen Zellen zeigen die ersten Schädigungen, welche Konsequenzen entstehen dadurch? Wie kann es sein, dass letztendlich der Zelltod eintreten kann? 11)Beschreiben Sie bitte die phänologischen, cytologischen und resistenzphysilogischen Vorgänge im Zusammenhang mit dem Erwerb und Verlust hoher Frosthärte bei Bäumen. 12) Wassermangel kann in pflanzlichen Zellen zu Funktionsstörungen auf physiologischer Ebene führen. Welche physiologischen Reaktionen auf Wassermangel sind Ihnen bekannt? Nennen Sie bitte drei Beispiele und erläutern Sie diese! 13) Was versteht man unter dem Wasserhaushalt der Pflanze? 14) In der VO wurden neben den Grundtypen des pflanzlichen Wasserbilanztypen auch die Grundtypen des Wasserhaushaltes besprochen! Erklären Sie bitte konkret die beiden Grundtypen des Wasserhaushaltes! 15)Beschreiben Sie bitte die konkreten Prozesse der Lichtreaktion! Welche bedeutsame Rolle spielt hierbei der Cytochrom-b6/f-Komplex? 16)In der Vorlesung wurde darüber berichtet, welche Strategien Pflanzen entwickeln, um sich an das standörtliche Strahlungsklima anzupassen. Welche modulativen Anpassungen sind Ihnen in diesem Zusammenhang bekannt? Wie unterscheiden Sie sich von modifikativen Anpassungen? Was sind evolutive Adaptationen? Geben Sie jeweils ein Beispiel! 17)Wozu dienen Spaltöffnungen (mind. 2 Funktionen)? Durch welche Außenfaktoren wird die Spaltenbewegung beeinflusst? 18)Erklären Sie den Begriff relativer Lichtgenuss im Bestand! Im Rahmen welcher Themenschwerpunkte kann dies im Biologieunterricht von Bedeutung sein? 19)Was versteht man unter Antioxidantien? Wie würden Sie Ihren SchülerInnen die Bedeutung dieser Substanzen erläutern? Gibt es vergleichbare Aspekte bei Mensch und Pflanze? 20)Was versteht man unter dem Wasserpotential der Zelle? 21)Welche Lichteinwirkungen auf Entwicklungsprozesse von Pflanzen sind Ihnen bekannt? Nennen Sie bitte mindestens zwei Beispiele dieser Wirkungsweisen und erläutern Sie selbige kurz!

5 22)Der Lebensraum der Pflanzen! Wie kann man mit SchülerInnen ökophysiologische Parameter im Freiland untersuchen? Geben Sie bitte drei konkrete Beispiele (Strahlungsverteilung im Bestand, oder..) und erklären Sie diese! 23)Erläutern Sie bitte die Strahlungsaufnahme durch die Blätter. Hat jede Wellenlänge der Strahlung, die auf ein Blatt trifft, eine physiologische Wirkung? Was versteht man in diesem Zusammenhang unter Absorption/Reflexion/Transmission? 24) Was versteht man unter dem Lichtkompensationspunkt? 25)Was versteht man unter Photodinese? Wo kann man dieses Phänomen gut beobachten? 26)Manche Pflanzen an sehr trockenen Standorten vollziehen eine erfolgreiche Strategie, um die Aufnahme von Bodenwasser für das Wurzelsystem effizienter zu gestalten. Beschreiben Sie bitte am Beispiel von Artemisia tridentata das Prinzip der diurnalen Wasserhebung! 27)Beschreiben Sie bitte den typischen Verlauf der Winterruhe von Holzpflanzen in winterkalten Gebieten! Wie werden die sich veränderten Umweltbedingungen wahrgenommen? Was könnte passieren, wenn die Winterruhe zu früh aufgehoben wird? 28)Was versteht man unter poikilohydren Pflanzen und homoiohydren Pflanzen? 29)In welcherlei Hinsicht unterscheiden sich Distress und Eustress 30)Welche Bedeutungen/ Funktionen haben bioaktive Pflanzenstoffe? Was versteht man in diesem Zusammenhang unter Synomone? Nennen Sie bitte ein Beispiel! 31)Herbst im Klassenzimmer! Welche ökophysiologischen Themen bieten sich hier für den Unterricht? Bitte geben Sie mindestens 2 konkrete Beispiele und erklären sie diese ausführlich! 32)Wie unterscheiden sich C 3 -, C 4 - und CAM-Pflanzen in ihrem photosynthetischen Leitungsvermögen? Worauf sind diese Unterschiede zurück zu führen? 33)Erklären Sie bitte die Begriffe: Ökosphäre, Biosphäre, Rhizosphäre, Phytosphäre, Phytomasse und Zoomasse. 34)Welche Pigmente dienen dem Schutz vor Starklicht? Wie wirken sie konkret?

6 35)Durch welche zwei wesentlichen Regelkreise wird die Spaltenbewegung gesteuert? Erläutern Sie kurz die beiden Optionen! 36)Warum ist die Photorespiration lichtabhängig? Welche Zellkompartimente sind an der Photorespiration beteiligt? 37)Beschreiben Sie die Reaktionen des CAM-Säurestoffwechsels. Welche Mechanismen der CO 2 -Fixiierung kommen zum Tragen. Welche Kompartimente bzw. Organellen sind an diesem Stoffwechsel beteiligt? 38)Beschreiben Sie die C4-Photosynthese. Welche Mechanismen der CO 2 - Fixiierung kommen zum Tragen. Welche Kompartimente bzw. Organellen sind an diesem Stoffwechsel beteiligt? 39)Beschreiben Sie die Vorgänge, wie Auxin-Herbizide in den pflanzlichen Stoffwechsel eingreifen, um somit ihre Wirkung als Herbizid zu vollziehen. Welche Schlüsselrolle nimmt die (ACC)-Synthase ein? 40)Was sind Phytohormone und welche Bedeutung haben Sie für die pflanzliche Entwicklung? 41)Erklären Sie bitte den Begriff Wasserpotential der Zelle! 42)Welche biochemischen Reaktionen auf Stress sind Ihnen bekennt. Nennen Sie bitte 3 konkrete Beispiele! 43)Was versteht man unter der Assimilatverteilung innerhalb der Pflanze? Wie und wo wird diese vollzogen? 44)In welchem Zusammenhand sind photoperiodische Prozesse für die Pflanze von Bedeutung? Nennen Sie bitte mindestens zwei Beispiele und erklären sie diese! 45)Was versteht man unter Bioaktiven Pflanzenstoffen. Geben Sie bitte mindestens je ein Beispiel für Synomne, Kairomone, Allomone! Was versteht man in diesem Zusammenhang unter intraspezifischer und interspezifischer Wirkungsweise? 46)Was bedeutet die Aussage der Boden ist ein Mehrphasensystem? 47)Was versteht man unter photomodulativen Adaptationen. Nennen Sie mindestens drei Beispiele! 48)Beschreiben Sie den Weg des Wassers vom Boden in die pflanzliche Wurzel bis zum Blatt! Welche Rolle spielt dabei das Wasserpotential? 49)Erklären Sie den Begriff: Antioxidatives Schutzsystem der Pflanzen!