KK Pflanzenphysiologie. Versuche Reizbarkeit von Mimosen und Kupferstress in Wasserpflanzen

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "KK Pflanzenphysiologie. Versuche Reizbarkeit von Mimosen und Kupferstress in Wasserpflanzen"

Astrid Ida Franke
vor 6 Jahren
Abrufe

1 KK Pflanzenphysiologie Versuche Reizbarkeit von Mimosen und Kupferstress in Wasserpflanzen

Pflanzen-Bewegungen Endogene = autonome, durch innere Vorgänge (z.b.

induzierte = durch einen Außenreiz hervorgerufene Bewegungen Bewegungen

Bewegung eines festsitzenden Organs Nastie: Ungerichtete Bewegung eines

2 Pflanzen-Bewegungen Endogene = autonome, durch innere Vorgänge (z.b. Alterung, Samenreifung, Tagesperiodik) hervorgerufene Bewegungen induzierte = durch einen Außenreiz hervorgerufene Bewegungen Bewegungen eines festsitzenden Organs freie Ortsbewegungen Tropismus: Gerichtete Bewegung eines festsitzenden Organs Nastie: Ungerichtete Bewegung eines festsitzenden Organs Taxis: Gerichtete freie Ortsbewegung Kinesis: Ungerichtete freie Ortsbewegung

3 Bewegungen der Mimose 1. Tagesperiodische autonome Bewegungen: Tags sind die Blätter geöffnet, nachts geschlossen 2. Induzierte Bewegungen: nach Berührung: Thigmonastie --> Reizung z.b. mit Pinsel oder Pinzette nach Verwundung: Traumatonastie --> Reizung z.b. mit Pinzette oder starke Reizung mit Feuerzeug nach Erwärmung oder Abkühlung: Thermonastie (--> z.b. leichte Reizung mit Feuerzeug oder Eis) nach starkem Blitzlicht: Photonastie nach chemischer h Reizung: Chemonastie (z.b. Reizung mit Säuren) nach Erschütterung: Seismonastie

4 Mechanismus der Bewegungen der Mimose (I): Auslösung und Weiterleitung der Aktionspotentiale 1. Leichter, nicht direkt schädigender Reiz 2. Verwundung v.a. elektrisches Aktionspotential, vergleichbar mit tierischen Nervenzellen, getragen v.a. durch Chloridströme über der Membran der Phloem-Siebzellen Schnelle Ausbreitung und starke Abschwächung mit zunehmender Entfernung v.a. chemisch-elektrisches Aktionspotential, nicht vergleichbar mit tierischen Nervenzellen, getragen durch Turgorine Langsame Ausbreitung, geringe Abschwächung mit zunehmender Entfernung

6 Mechanismus der Bewegungen der Mimose (II): Reaktionen der Zielorte auf die Aktionspotentiale Wasser-Ausstrom aus Zellen der Blattgelenke (Pulvini) durch Öffnung von Kalium- und Wasserkanälen --> Schließen und Absenken der Blätter Eventuell ist der Wasserausstrom primär durch Kontraktion von Aktinfilamenten verursacht; Aktinphosphorylierung wurde in Mimosa bei der Blattbewegung beobachtet. Vorübergehende Inaktivierung der Photosynthese nicht nur im direkt gereizten Bereich des Blattes, sondern auch in allen Fiedern, deren Pulvini reagieren Ausstrom von Saccharose aus dem Phloem, vermutlich als Energieversorgung für die Rückkehr zum Grundzustand Wi d h t ll d T d k d h S hli ß d W k äl d kti Wiederherstellung des Turgordrucks durch Schließen der Wasserkanäle, und aktiven Wiederaufbau des Membranpotentials Kurz danach nur wenig erregbar (ähnlich tierischen Systemen)

7 Wichtige Hinweise zur Versuchsdurchführung: Mimosen Tische NICHT erschüttern! Für die stärkeren Reize (Pinzette und v.a. Feuerzeug!) möglichst frei stehende Zweige aussuchen Alle im Skript beschriebenen Reizungen und Messungen durchführen (v1-v5, v2 ), Erholungszeit, max. Strecke der Erregungsausdehnung) v = s / t

8 Die Dosis macht das Gift - auch bei Schwermetallen! förder rlich nur Schadstoff (z.b. Quecksilber) Mikronährstoff (z.b. Kupfer) nd hemmen Effekt Konzentration

Der Mechanismus der Hemmung der photosynthetischen

Schatten-Reaktion Bei geringer Lichtintensität mit einer

kleiner Anteil der Chlorophylle h ll der Mg- Substitution

9 Der Mechanismus der Hemmung der photosynthetischen Lichtreaktionen ist in Chlorophyta lichtabhängig Schatten-Reaktion Bei geringer Lichtintensität mit einer Nachtphase ist der größte Teil der Antennenchlorophylle (v.a. LHCII) der Mg- Substitution zugänglich. Werden dabei stabile Schwermetallchlorophylle wie z.b. Kupferchlorophyll gebildet, bleiben die Pflanzen auch nach ihrem Absterben grün. Sonnen-Reaktion In hoher Lichtintensität ist dagegen nur ein kleiner Anteil der Chlorophylle h ll der Mg- Substitution zugänglich, statt dessen findet die Hemmung direkt im PSIIRC statt. Der größte Anteil der Chlorophylle bleicht im Zusammenhang mit der Zerstörung des Photosyntheseapparates aus. Küpper H, Küpper F, Spiller M (1998) Photosynthesis Research 58,

10 Funktionsprinzip Sauerstoff-Elektrode Schaltung:

11 Lichtsättigungskurve der Photosynthese 14 Photo osyntheser rate (µmol O2/mg Chl/ /h) Lichtintensität (W/m²)

12 Chlorophyll-Fluoreszenz

14 Wichtigste Symbole in der Chlorophyll-Fluoreszenzmessung

15 In vivo UV/VIS- Spektroskopie

16 Wichtige Hinweise zur Versuchsdurchführung: Wasserpflanzen PRÄPARIERBESTECK MITBRINGEN!!! Beim Pipettieren Wasser vorlegen, dann Nährlösungskonzentrate hinein (sonst Präzipitat-Bildung). Bei der Sauerstoffmessung: für JEDE Lichtintensität (incl. 0 = dunkel!) konstante Steigung für min. 5 min, eher 10 min messen, dazu auch Temperaturgleichgewicht abwarten Nach der Sauerstoffmessung das Wiegen der Pflanzen nicht vergessen: es soll Photosyntheserate pro Frischgewicht bestimmt werden... Bei der Spektroskopie und Fluoreszenzkinetik-Messung auf möglichst lückenlose Anordnung der Blätter in der Küvette (Blatthalter) achten Beim Auswerten der Spektren und Fluoreszenzkinetiken auf korrekten Dezimaltrennzeichen-Import achten Lieber einmal mehr um Rat fragen als einmal zu wenig

17 Gutes Gelingen und viel Spaß!

Ähnliche Dokumente

KK Pflanzenphysiologie. Versuche Reizbarkeit von Mimosen und Kupferstress in Wasserpflanzen

KK Pflanzenphysiologie. Versuche Reizbarkeit von Mimosen und Kupferstress in Wasserpflanzen KK Pflanzenphysiologie Versuche Reizbarkeit von Mimosen und Kupferstress in Wasserpflanzen Pflanzen-Bewegungen Endogene = autonome, durch innere Vorgänge (z.b. Alterung, Samenreifung, Tagesperiodik) hervorgerufene