Hallo,
schreibe am Freitag eine Bioklausur zum Thema Ökologie. Beim Lernen ist mir aufgefallen, dass ich zwei Dinge noch nicht ganz verstehe.
1. Wie genau sparen C4 und CAM Pflanzen Wasser (bitte ganz genau erklären damit ichs auch versteh;-) )
2. Wie genau funktioniert Osmose. Was Osmose ist ist mir klar, das Verfahren aber nciht so wirklich. Nur, dass da was mit einer semipermeablen Membran ist.
Hoffe mir kann schnell jemand helfen
schreibe am Freitag eine Bioklausur zum Thema Ökologie. Beim Lernen ist mir aufgefallen, dass ich zwei Dinge noch nicht ganz verstehe.
1. Wie genau sparen C4 und CAM Pflanzen Wasser (bitte ganz genau erklären damit ichs auch versteh;-) )
2. Wie genau funktioniert Osmose. Was Osmose ist ist mir klar, das Verfahren aber nciht so wirklich. Nur, dass da was mit einer semipermeablen Membran ist.
Hoffe mir kann schnell jemand helfen
__________________Über ein "Dankeschön", freue ich mich immer
Hi 
Ich versuchs mal mit der Osmose,
Du hast ein Innenmedium (wässrige Lösung A) und ein Außenmedium (wässrige Lösung B), welche durch eine semipermeable Membran getrennt sind. Wenn der Salzgehalt im Innenmedium höher ist als im Außenmedium, dann ist das Innenmedium gegenüber dem Außenmedium hypertonisch (höher konzentriert). Das Außenmedium ist gegenüber dem Innenmedium wiederum hypotonisch (niedriger konzentriert). Diese Konzentrationsdifferenz will jetzt ausgeglichen werden, das geschieht über die semipermeable Membran, die nur (!) Wassermoleküle durchlässt. Die Wassermoleküle wandern nun vom hypotonischen Medium ins hypertonische Medium, das heißt, sie wandern dorthin, wo die Salzkonzentration höher ist, um die Konzentrationen schließlich auszugleichen.
Wenn Außen- und Innenmedium gleich konzentriert sind, nennt man das isotonisch.
Liebe Grüße
Ich versuchs mal mit der Osmose
,Du hast ein Innenmedium (wässrige Lösung A) und ein Außenmedium (wässrige Lösung B), welche durch eine semipermeable Membran getrennt sind. Wenn der Salzgehalt im Innenmedium höher ist als im Außenmedium, dann ist das Innenmedium gegenüber dem Außenmedium hypertonisch (höher konzentriert). Das Außenmedium ist gegenüber dem Innenmedium wiederum hypotonisch (niedriger konzentriert). Diese Konzentrationsdifferenz will jetzt ausgeglichen werden, das geschieht über die semipermeable Membran, die nur (!) Wassermoleküle durchlässt. Die Wassermoleküle wandern nun vom hypotonischen Medium ins hypertonische Medium, das heißt, sie wandern dorthin, wo die Salzkonzentration höher ist, um die Konzentrationen schließlich auszugleichen.
Wenn Außen- und Innenmedium gleich konzentriert sind, nennt man das isotonisch.
Liebe Grüße
Wow danke! Super Erklärung. Du hast mir sehr geholfen!!!
__________________Über ein "Dankeschön", freue ich mich immer
Zitat:
Original von Laura M
Hallo,
schreibe am Freitag eine Bioklausur zum Thema Ökologie. Beim Lernen ist mir aufgefallen, dass ich zwei Dinge noch nicht ganz verstehe.
1. Wie genau sparen C4 und CAM Pflanzen Wasser (bitte ganz genau erklären damit ichs auch versteh;-) )
2. Wie genau funktioniert Osmose. Was Osmose ist ist mir klar, das Verfahren aber nciht so wirklich. Nur, dass da was mit einer semipermeablen Membran ist.
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Hallo,
schreibe am Freitag eine Bioklausur zum Thema Ökologie. Beim Lernen ist mir aufgefallen, dass ich zwei Dinge noch nicht ganz verstehe.
1. Wie genau sparen C4 und CAM Pflanzen Wasser (bitte ganz genau erklären damit ichs auch versteh;-) )
2. Wie genau funktioniert Osmose. Was Osmose ist ist mir klar, das Verfahren aber nciht so wirklich. Nur, dass da was mit einer semipermeablen Membran ist.
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CAM-Pflanzen öffnen ihre Spaltöffnungen nur nachts, so entweicht weniger Wasser(dampf)^^ Das CO2 kommt tagsüber nämlich von dem Malat, das nachts gebildet wird.
Zu den C4-Pflanzen kann ich dir sagen, dass sie die Spaltöffnungen nur ein gaaaaanz kleines bisschen öffnen, sodass weniger Wasser entweicht, aber somit auch weniger CO2 aufgenommen wird. Mehr weiß ich da grad leider auch nicht^^
__________________Ihr habt Fragen zu/m:
- Englisch, Biologie, Mathe?
- Zulassungsverfahren für die Fächer Medizin, Zahnmedizin, Tiermedizin und Pharmazie (hochschulstart.de)?
- Quereinstieg in NC-Fächer?
Dann könnt ihr euch gerne per PN an mich wenden! :-)
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CAM und C4 Pflanzen sind Fotosynthesespezialisten. Sie binden Kohlenstoffdioxid an einen besonderen Akzeptor (PEP) und sind dadurch an sonnige und trockene Standorte auf eine besonders effektive Art angepasst. Durch die Bindung an den Akzeptor (PEP) entstehen zunächst organische Säuren. Später wird daraus das Kohlenstoffdioxid wieder abgegeben und im CALVIN-Zyklus weiterverarbeitet.
<- Demgegenüber gehören die meisten Pflanzen zu den sogenannten C3-Pflanzen (Weizen, Laubbäume, Gräser etc...). C4 (Mais)- und CAM-Pflanzen (Kakeenartige, dickblättrige Pflanzen) unterscheiden sich von den C3-Pflanzen nicht nur physiologisch sondern auch morphologisch.
C4-Pflanzen besitzen zwischen oberer und unterer Epidermis Mesophyllzellen, bei denen die typische Differenzierung in Schwamm- und Palisadengewebe nicht erkennbar ist.
⇾Leitbündel von einer zusätzlichen Leitbündelscheide umgeben.
⇾Die Chloroplasten von Mesophyllzellen und Zellen der Leitbündelscheide unterscheiden sich in ihrem Aufbau (Chloroplastendimorphismus).
⇾Chloroplasten der Leitbündelscheidezellen enthalten große Stärkekörner und im Vergleich viel Stromathylakoide gegenüber einem geringen (z. T. sogar fehlenden) Anteil an Granathylakoiden.
⇾In diesen Thylakoiden ist das Fotosystem II nur durch eine geringe Aktivität gekennzeichnet. Die Chloroplasten der Mesophyllzellen entsprechen dagegen dem normalen Aufbau.
C4-Pflanzen wachsen im Vergleich zu den C3-Pflanzen bei sonnigen und trockenen Umweltbedingungen u. a. deswegen besser, weil das Kohlenstoffdioxid besonders wirksam gebunden wird.
Das Enzym Phosphoenolpyruvat-Carboxylase, das die Kohlenstoffdioxidfixierung an den Akzeptor (hier Phosphoenolpyruvat, PEP, anstatt Ribulose-1,5-diphosphat) katalysiert, arbeitet auch bei außerordentlich niedrigen Kohlenstoffdioxidkonzentrationen effektiv (0,0001 Vol.-% im Vergleich zu C3-Pflanzen 0,005 Vol.-%) und somit ist für die Fotosyntheseleistung der Kohlenstoffdioxid-Anteil der Luft kein begrenzender Faktor mehr.
Die chemischen Vorgänge laufen bei den meisten C4-Pflanzen nach folgendem Schema ab:
In den Mesophyllzellen wird Kohlenstoffdioxid an den Akzeptor Phosphoenolpyruvat (PEP) gebunden und es entsteht als Produkt Oxalessigsäure.
Bei einigen Arten wird Oxalessigsäure unter Mitwirkung von NADPH + H+ zu Malat (Äpfelsäure) reduziert und in die Leitbündelscheidenzellen transportiert, bei anderen Arten zu Asparat.
In den Leitbündelscheidenzellen wird Kohlenstoffdioxid aus Malat wieder freigesetzt, das dann in den normalen CALVIN-Zyklus eingeschleust wird.
Das nach der Kohlenstoffdioxid-Abspaltung verbleibende Pyruvat (Brenztraubensäure) gelangt zunächst zurück in die Mesophyllzellen und wird dort unter Energieverbrauch wieder in den Akzeptor PEP umgewandelt, an das sich erneut Kohlenstoffdioxid anlagern kann.
Kohlenstoffdioxid kann so bei günstigen Umweltbedingungen in Form der organischen Verbindungen in den Leitbündelscheidenzellen angereichert werden. Bei ungünstigen Umweltfaktoren (z. B. hohe Temperaturen) entsteht aus diesen organischen Stoffen wieder Kohlenstoffdioxid und so kann der CALVIN-Zyklus ablaufen. Der Nachteil ist der Energieverbrauch (ATP-Verbrauch) bei der Wiederherstellung des Akzeptors PEP. C4-Pflanzen verwerten insgesamt die organischen Stoffe (Assimilate) und das Transpirationswasser besser. So verbrauchen C4-Pflanzen je Gramm gebildeter Trockenmasse 300 g Wasser und C3-Pflanzen 610 g Wasser.
Die chemischen Reaktionen der CAM-Pflanzen sind denen der C4-Pflanzen ähnlich:
CAM-Pflanzen nehmen nachts Kohlenstoffdioxid über die Spaltöffnungen auf, das dann an den Akzeptor Phosphoenolpyruvat gebunden wird, und als Produkt entsteht Oxalessigsäure.
Die Oxalessigsäure wird dann oft weiter zu Äpfelsäure reduziert und in der großen Vakuole gespeichert.
Im Laufe des Tages oder bei Belichtung wird die Äpfelsäure aus der Vakuole wieder in das Cytoplasma transportiert, wodurch der pH-Wert steigt. Aus der Äpfelsäure entsteht zunächst unter Mitwirkung von Oxalessigsäure, von der im Folgenden Kohlenstoffdioxid wieder abgespalten wird. Aus der Oxalessigsäure erfolgt durch weitere chemische Reaktionen eine Regenerierung des Akzeptors PEP über die Brenztraubensäure (Pyruvat) unter Energieverbrauch.
Das Kohlenstoffdioxid wird in den CALVIN-Zyklus eingeschleust, wodurch organische Stoffe hergestellt werden.
Die CAM-Pflanzen sind in der Lage, ohne Licht das Kohlenstoffdioxid an PEP zu binden und in Äpfelsäure umzuwandeln. Diese Säure sammelt sich im Laufe der Nacht an und wird in großen Vakuolen chloroplastenhaltiger Zellen gespeichert.
<- Demgegenüber gehören die meisten Pflanzen zu den sogenannten C3-Pflanzen (Weizen, Laubbäume, Gräser etc...). C4 (Mais)- und CAM-Pflanzen (Kakeenartige, dickblättrige Pflanzen) unterscheiden sich von den C3-Pflanzen nicht nur physiologisch sondern auch morphologisch.
C4-Pflanzen besitzen zwischen oberer und unterer Epidermis Mesophyllzellen, bei denen die typische Differenzierung in Schwamm- und Palisadengewebe nicht erkennbar ist.
⇾Leitbündel von einer zusätzlichen Leitbündelscheide umgeben.
⇾Die Chloroplasten von Mesophyllzellen und Zellen der Leitbündelscheide unterscheiden sich in ihrem Aufbau (Chloroplastendimorphismus).
⇾Chloroplasten der Leitbündelscheidezellen enthalten große Stärkekörner und im Vergleich viel Stromathylakoide gegenüber einem geringen (z. T. sogar fehlenden) Anteil an Granathylakoiden.
⇾In diesen Thylakoiden ist das Fotosystem II nur durch eine geringe Aktivität gekennzeichnet. Die Chloroplasten der Mesophyllzellen entsprechen dagegen dem normalen Aufbau.
C4-Pflanzen wachsen im Vergleich zu den C3-Pflanzen bei sonnigen und trockenen Umweltbedingungen u. a. deswegen besser, weil das Kohlenstoffdioxid besonders wirksam gebunden wird.
Das Enzym Phosphoenolpyruvat-Carboxylase, das die Kohlenstoffdioxidfixierung an den Akzeptor (hier Phosphoenolpyruvat, PEP, anstatt Ribulose-1,5-diphosphat) katalysiert, arbeitet auch bei außerordentlich niedrigen Kohlenstoffdioxidkonzentrationen effektiv (0,0001 Vol.-% im Vergleich zu C3-Pflanzen 0,005 Vol.-%) und somit ist für die Fotosyntheseleistung der Kohlenstoffdioxid-Anteil der Luft kein begrenzender Faktor mehr.
Die chemischen Vorgänge laufen bei den meisten C4-Pflanzen nach folgendem Schema ab:
In den Mesophyllzellen wird Kohlenstoffdioxid an den Akzeptor Phosphoenolpyruvat (PEP) gebunden und es entsteht als Produkt Oxalessigsäure.
Bei einigen Arten wird Oxalessigsäure unter Mitwirkung von NADPH + H+ zu Malat (Äpfelsäure) reduziert und in die Leitbündelscheidenzellen transportiert, bei anderen Arten zu Asparat.
In den Leitbündelscheidenzellen wird Kohlenstoffdioxid aus Malat wieder freigesetzt, das dann in den normalen CALVIN-Zyklus eingeschleust wird.
Das nach der Kohlenstoffdioxid-Abspaltung verbleibende Pyruvat (Brenztraubensäure) gelangt zunächst zurück in die Mesophyllzellen und wird dort unter Energieverbrauch wieder in den Akzeptor PEP umgewandelt, an das sich erneut Kohlenstoffdioxid anlagern kann.
Kohlenstoffdioxid kann so bei günstigen Umweltbedingungen in Form der organischen Verbindungen in den Leitbündelscheidenzellen angereichert werden. Bei ungünstigen Umweltfaktoren (z. B. hohe Temperaturen) entsteht aus diesen organischen Stoffen wieder Kohlenstoffdioxid und so kann der CALVIN-Zyklus ablaufen. Der Nachteil ist der Energieverbrauch (ATP-Verbrauch) bei der Wiederherstellung des Akzeptors PEP. C4-Pflanzen verwerten insgesamt die organischen Stoffe (Assimilate) und das Transpirationswasser besser. So verbrauchen C4-Pflanzen je Gramm gebildeter Trockenmasse 300 g Wasser und C3-Pflanzen 610 g Wasser.
Die chemischen Reaktionen der CAM-Pflanzen sind denen der C4-Pflanzen ähnlich:
CAM-Pflanzen nehmen nachts Kohlenstoffdioxid über die Spaltöffnungen auf, das dann an den Akzeptor Phosphoenolpyruvat gebunden wird, und als Produkt entsteht Oxalessigsäure.
Die Oxalessigsäure wird dann oft weiter zu Äpfelsäure reduziert und in der großen Vakuole gespeichert.
Im Laufe des Tages oder bei Belichtung wird die Äpfelsäure aus der Vakuole wieder in das Cytoplasma transportiert, wodurch der pH-Wert steigt. Aus der Äpfelsäure entsteht zunächst unter Mitwirkung von Oxalessigsäure, von der im Folgenden Kohlenstoffdioxid wieder abgespalten wird. Aus der Oxalessigsäure erfolgt durch weitere chemische Reaktionen eine Regenerierung des Akzeptors PEP über die Brenztraubensäure (Pyruvat) unter Energieverbrauch.
Das Kohlenstoffdioxid wird in den CALVIN-Zyklus eingeschleust, wodurch organische Stoffe hergestellt werden.
Die CAM-Pflanzen sind in der Lage, ohne Licht das Kohlenstoffdioxid an PEP zu binden und in Äpfelsäure umzuwandeln. Diese Säure sammelt sich im Laufe der Nacht an und wird in großen Vakuolen chloroplastenhaltiger Zellen gespeichert.
