Mineralstoffwechsel physiologische und ökologische Aspekte

Präsentation zum Thema: "Mineralstoffwechsel physiologische und ökologische Aspekte"—  Präsentation transkript:

1 Mineralstoffwechsel physiologische und ökologische Aspekte
Theorie im Rahmen der 3st. Übung: „Wachstum und Stoffwechsel der Pflanzen“ (3 SWSt, 4 ECTS, LV-Nr , WS 2016) Bachelor-Studium Biologie SP Pflanzenwissenschaften Modul B BPF 3

2 Casparyscher Streifen (rot angedeutet)
ist die wichtigste Barriere gegen die chemisch “feindliche” Außenwelt der Pflanze! Die embryonale Wurzelspitze und die endogenen Seitenverzweigungen sind „Schwachstellen“ im System - hier umgehen die im Wasserstrom mitwandernden Ionen die “Kontrollstelle Endodermis”

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6 Klassische Versuchsanordnung von Emanuel EPSTEIN
„excised barley roots“

7 KM = Michaelis-Konstante
Vmax = maximale Reaktionsgeschwindigkeit Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit (V) einer Enzymreaktion (Stärke-Phosphorylase) von der Konzentration des Substrats (S) und die Ableitung der Kardinalwerte Vmax und KM. Direkte Auftragung der Messwerte.

8 Klassische Versuchsanordnung, mit der
Emanuel EPSTEIN seíne bahnbrechenden Erkenntnisse zur Analogie der Ionenaufnahme-Kinetik mit der Kinetik enzymatischer Reaktionen gewann! „excised barley roots“

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13 ATPasen arbeiten als Protonenpumpen in den Biomembranen;
weil dabei ein elektrisches Potential aufgebaut wird, werden sie auch „elektrogene Protonenpumpen“ („electrogenic proton pumps“) genannt.

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21 Wiederholung

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25 „Rhizosphäre“ gedachter Bodenzylinder unterschiedlicher Mächtigkeit,
der die Pflanzenwurzel umgibt, und der durch die Lebenstätigkeit der Wurzel verändert wird

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33 zur Funktion der Nährstoffe ….

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35 Folie Folie

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37 Folie Folie

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40 Folien ------ + Na+, Mg++, Ca++ in bes. ökol. Situationen

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44 ------ + Na+, Mg++, Ca++ in bes. ökol. Situationen

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50 - Magnesium SO2-Schäden NaCl-Schäden - Phosphor -Phosphor - Stickstoff - Mangan - Eisen - Kalium

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53 Nährelemente, aufgenommen als
Kationen: Anionen: K SO4-- Ca ausgewogen ! H2PO4-/HPO4-- Mg NO3- (Fe, Mn, Zn, Ca) (Cl, Mo, B, Si) Kationen: Anionen: K SO4-- Ca unausgewogen ! H2PO4-/HPO4-- Mg++ Kationenüberschuss – „cation excess“ NH4+ (Fe, Mn, Zn, Ca) (Cl, Mo, B, Si)

54 Ökologische Aspekte des Mineralstoffwechsels
(„Ökologie des Mineralstoffwechsels“) Wie kommen Pflanzen mit sehr einseitigen und extremen Mineralstoff- und Ionenbedingungen im Substrat zurecht ? Beispiele: * Pflanzen auf Kalk- und Silikatstandorten - unterschiedliche pH-Werte, Mineralstoffverfügbarkeit, Aluminium-Toxizität; unterschiedliches Angebot an Stickstoff-Formen (Ammonium-, Nitrat-Stickstoff), u.a. * Salzpflanzen (Halophyten) - Überschuss an toxischem NaCl * Schwermetallpflanzen – Überschuss an tox.Schwermetallen (Zn, Cu, Ni, Cr ,..) * Ruderalpflanzen – einseitige „Luxusernährung“ mit Stickstoff, Phosphor,…

55 Inhaltstoffmuster von Carex-Arten unterschiedlichster ökologischer Herkunft
A, B, etc. verschiedene Standorte; Zahl über den Balken: Zahl der Arten, aus denen entsprechende Mittelwerte errechnet wurden (bei „1“ jeweils nur Einzelwert).

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59 Freie Säure: Salz: Citrat iso-Citrat) Salz: Malat Succinat Fumarat Salz: Glycerat Oxalat

60 L2: stark Buchen am Leopoldsberg
Judenburg: stark SO2-belastete Fichten

61 Einfluss von Streusalz (NaCl) auf das Muster org. Säuren und Anionen

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