Inligting

Hoe neem plante slegs koolstofdioksied in?

Hoe neem plante slegs koolstofdioksied in?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Daar is net 400 molekules CO2 in 1 miljoen molekules lug.

Hoe neem plante net CO2 in, maar nie die ander gasse nie?

My onderwyser het vir my gesê dis omdat daar minder konsentrasie CO2 in die blare is as die lug en die CO2 in die blare jaag. Maar hoe behou die blaar dan die konsentrasie van CO2 en ander gasse?


Plante neem nie net CO2 in nie, hulle neem in wat die atmosferiese konsentrasie gasse ook al is: gasse beweeg vrylik oor membrane, so dit is moeilik om vir sekere gasse te kies.

Wat jou onderwyser verduidelik, is bloot gebaseer op die wette van diffusie deurdat diffusie 'n netto vloei van gebiede met hoë konsentrasie na gebiede met lae konsentrasie tot gevolg het. As CO2 opgebruik word in chemiese reaksies in die blare van 'n plant deur fotosintese, beteken dit dat die konsentrasie CO2 daar laag is, dus sal die netto diffusie van CO2 van buite die plant na binne wees.

Om dit 'n haas te noem, kan 'n bietjie misleidend wees, maar in die algemeen meng gasse redelik vinnig (in vergelyking met byvoorbeeld vloeistowwe). Die aanleg hoef nie regtig iets te doen om dit te vergemaklik nie, behalwe om oppervlakte beskikbaar te hê vir gaswisseling.


Hoe neem plante slegs koolstofdioksied in? - Biologie

Verskeie studies het getoon dat atmosferiese CO 2 verryking nie grondmikro-organismes noemenswaardig beïnvloed nie. Zak et al. (2000), byvoorbeeld, het geen beduidende verskille in grondmikrobiese biomassa onder aspsaailinge waargeneem teen 350 en 700 dpm CO 2 na 2.5 jaar se differensiële behandeling nie. Net so, in die gevalle van Griffiths et al. (1998) en Insam et al. (1999), het geen navorsingspan enige veranderinge in mikrobiese gemeenskapstruktuur onder onderskeidelik raaigras en kunsmatige tropiese ekosisteme gerapporteer nadat hulle aan atmosferiese CO 2 verryking onderwerp is nie.

Ander studies het egter bevind dat verhoogde CO 2 grondmikro-organismes aansienlik kan beïnvloed. Van Ginkel en Gorissen (1998) het byvoorbeeld opgemerk dat drie maande van verhoogde CO 2 -blootstelling (700 dpm) grondmikrobiese biomassa onder raaigrasplante met 42% verhoog het in vergelyking met dié wat onder omgewings-CO 2-toestande geproduseer word, net soos Van Ginkel et al. (2000). Net so is gerapporteer dat grondmikrobiese biomassa met 15% toeneem onder landboulande wat onderworpe is aan 'n twee-jaar koring-soja-wisselbou (Islam) et al., 2000) en in 'n studie deur Marilley et al. (1999), atmosferiese CO 2 verryking het bakteriese getalle in die risosfere onder raaigras en witklawer monokulture aansienlik verhoog. Net so, Lussenhop et al. (1998) het CO 2 -geïnduseerde toenames in die hoeveelhede bakterieë, protosoë en mikroarthropode in gronde wat regenererende populierboomsteggies vir vyf maande ondersteun het, gerapporteer. Daarbenewens, Hungate et al. (2000) het gerapporteer dat twee keer-omringende CO 2-konsentrasies die biomassa van aktiewe swam-organismes en gevlagde protosoë onder serpentyn- en sandsteengrasvelde aansienlik verhoog het na vier jaar se behandelingsblootstelling.

In die nader kyk na die studie van Marilley et al. (1999), is dit duidelik dat verhoogde CO 2 verskuiwings in grondmikrobiese populasies veroorsaak het. In gronde onder hul peulagtige wit klawer, byvoorbeeld, het verhoogde CO 2 verskuiwings na Rhizobium bakteriese spesies, wat waarskynlik die beskikbaarheid van stikstof verhoog het - via stikstofbinding - om verbeterde plantgroei te ondersteun. In gronde onder nie-peulagtige raaigras monokulture, wat egter nie simbiotiese verwantskappe met Rhizobium spesies, verhoogde CO 2 bevoordeel verskuiwings na Pseudomonas spesies, wat waarskynlik voedingstowwe verkry het om verbeterde plantgroei te ondersteun deur ander meganismes as stikstofbinding. Nietemin, in beide situasies het die skrywers CO 2 -geïnduseerde verskuiwings in bakteriese populasies waargeneem wat waarskynlik die verkryging van voedingstowwe vir spesifieke gasheerplantspesies sou optimaliseer.

In 'n nie-verwante studie, Montealegre et al. (2000) berig dat verhoogde CO 2 as 'n selektiewe middel tussen 120 verskillende isolate van Rhizobium groei onder wit klawerplante. Spesifiek, wanneer bakteriële stamme wat deur omgewings- en verhoogde CO 2-konsentrasies bevoordeel is, saam gemeng en met wit klawer gekweek is teen 'n atmosferiese CO 2-konsentrasie van 600 dpm, is 17% meer wortelnodules gevorm deur isolate wat voorheen bepaal is om deur verhoogde CO 2 bevoordeel te word.

In die interessante studie van Hu et al. (2001), het vrugbare sandsteengraslande wat aan vyf jaar van twee keer-omringende CO 2-konsentrasies onderwerp is, verhoogde grondmikrobiese biomassa getoon terwyl dit gelyktydig plantstikstofopname verbeter het. Die netto effek van hierdie verskynsels het die beskikbaarheid van stikstof vir mikrobiese gebruik verminder, wat gevolglik mikrobiese respirasie en dus mikrobiese ontbinding verminder het. Gevolglik het hierdie ekosisteme CO 2 -geïnduseerde toenames in netto koolstofophoping getoon. Net so, Williams et al. (2000) het berig dat mikrobiese biomassa-koolstof met 4% toegeneem het in 'n langgras-prairie na vyf jaar blootstelling aan twee keer-omringende CO 2-konsentrasies, wat bygedra het tot 'n totale grondkoolstofverbetering van 8%.

Samevattend is dit duidelik uit die gepubliseerde literatuur dat namate die CO 2 -inhoud van die lug aanhou styg, die aarde se plantegroei waarskynlik sal reageer met toenemende fotosintetiese tempo en biomassa-produksie. As gevolg van hierdie verskynsels sal meer organiese koolstof na die grond teruggestuur word waar dit deur mikrobiese organismes benut sal word om hul bevolkingsgetalle, biomassa en heterotrofiese aktiwiteite te handhaaf of te verhoog (Weihong et al., 2000 Arnone en Bohlen, 1998). Boonop is dit denkbaar dat verskuiwings in mikrobiese gemeenskapstruktuur kan voorkom wat die ingewikkelde verwantskappe wat tans bestaan ​​tussen peul- ​​en nie-peulplante en die spesifieke mikroörganismes waarvan hulle afhanklik is, sal bevoordeel.

Verwysings
Arnone, J.A., III en Bohlen, P.J. 1998. Gestimuleerde N 2 O-vloed vanaf ongeskonde grasveldmonoliete na twee groeiseisoene onder verhoogde atmosferiese CO 2. Oekologie 116: 331-335.

Griffiths, B.S., Ritz, K., Ebblewhite, N., Paterson, E. en Killham, K. 1998. Raaigras risosfeer mikrobiese gemeenskapstruktuur onder verhoogde koolstofdioksied konsentrasies, met waarnemings oor koring risosfeer. Grondbiologie en Biochemie 30: 315-321.

Hu, S., Chapin III, F.S., Firestone, M.K., Field, C.B. en Chiariello, N.R. 2001. Stikstofbeperking van mikrobiese ontbinding in 'n grasveld onder verhoogde CO 2 . Natuur 409: 88-191.

Hungate, B.A., Jaeger III, C.H., Gamara, G., Chapin III, F.S. en Field, C.B. 2000. Grondmikrobiota in twee jaarlikse graslande: reaksies op verhoogde atmosferiese CO 2 . Oekologie 124: 589-598.

Insam, H., Baath, E., Berreck, M., Frostegard, A., Gerzabek, MH, Kraft, A., Schinner, F., Schweiger, P. en Tschuggnall, G. 1999. Response of the soil microbiota tot verhoogde CO 2 in 'n kunsmatige tropiese ekosisteem. Tydskrif vir Mikrobiologiese Metodes 36: 45-54.

Islam, K.R., Mulchi, C.L. en Ali, A.A. 2000. Interaksies van troposferiese CO 2 en O 3 verrykings en vogvariasies op mikrobiese biomassa en respirasie in grond. Globale Verandering Biologie 6: 255-265.

Lussenhop, J., Treonis, A., Curtis, P.S., Teeri, J.A. en Vogel, C.S. 1998. Reaksie van grondbiota op verhoogde atmosferiese CO 2 in populiermodelstelsels. Oekologie 113: 247-251.

Marilley, L., Hartwig, V.A. en Aragno, M. 1999. Invloed van 'n verhoogde atmosferiese CO 2 -inhoud op grond en risosfeer bakteriese gemeenskappe daaronder Lolium perenne en Trifolium repens onder veldtoestande. Mikrobiese Ekologie 38: 39-49.

Montealegre, C.M., Van Kessel, C., Blumenthal, J.M., Hur, H.G., Hartwig, U.A. en Sadowsky, M.J. 2000. Verhoogde atmosferiese CO 2 verander mikrobiese bevolkingstruktuur in 'n weiding-ekosisteem. Globale Verandering Biologie 6: 475-482.

Van Ginkel, J.H. en Gorissen, A. 1998. In situ ontbinding van graswortels soos beïnvloed deur verhoogde atmosferiese koolstofdioksied. Soil Science Society of America Journal 62: 951-958.

Van Ginkel, J.H., Gorissen, A. en Polci, D. 2000. Verhoogde atmosferiese koolstofdioksiedkonsentrasie: effekte van verhoogde koolstofinsette in 'n Lolium perenne grond op mikroörganismes en ontbinding. Grondbiologie en biochemie 32: 449-456.

Weihong, L., Fusuo, Z. en Kezhi, B. 2000. Reaksies van plant-risosfeer op atmosferiese CO 2-verryking. Chinese Wetenskapbulletin 45: 97-101.


3: Fotosintese

  • Bygedra deur Alexey Shipunov
  • Medeprofessor (Biologie) aan die Minot State University
  • 3.1: Ontdekking van Fotosintese Die geskiedenis van die studies wat oor fotosintese gedoen is, dateer terug in die 17de eeu met Jan Baptist van Helmont. Hy het die antieke idee verwerp dat plante die meeste van hul biomassa uit die grond neem.
  • 3.2: Ligstadium Die ligstadiumdeelnemers sluit fotosisteme (&ldquochlorofil&rdquo), lig, water, ATPase, protone en 'n waterstofdraer (NADP+) in. Die basiese idee van ligstadium is dat die sel ATP benodig om (later) koolstofdioksied in suiker te versamel. Om ATP te maak, benodig die sel elektriese stroom: protonpomp. Om hierdie stroom te maak, benodig die sel die verskil van elektriese lading (verskil van potensiale) tussen tilakoïed (vesikel of membraan sak) en matriks (stroma) kompartemente van die chloroplast.
  • 3.3: Ensiematiese stadium Die ensiematiese stadium het baie deelnemers. Dit sluit in koolstofdioksied, waterstofdraer met waterstof (NADPH), ATP, ribulosebifosfaat (RuBP, of C 5 ), en Rubisco saam met 'n paar ander ensieme. Alles kom voor in die matriks (stroma) van die chloroplast.
  • 3.4: C₄ Pathway Rubisco is die ensiem van uiterste belang aangesien dit die assimilasie van koolstofdioksied begin. Ongelukkig is Rubisco "twee-gesig" aangesien dit ook fotorespirasie kataliseer. Fotorespirasie beteken dat plante suurstof in plaas van koolstofdioksied neem. Rubisco kataliseer fotorespirasie as daar 'n hoë konsentrasie suurstof is (wat gewoonlik die gevolg is van intense ligstadium).
  • 3.5: Ware Respirasie Die algemene wanopvatting oor plante is dat hul enigste energieverwante metaboliese proses fotosintese is. Soos die meeste eukariote, het plante egter mitochondria in selle en gebruik aërobiese (suurstofverwante) asemhaling om energie te verkry. Plante bestee gewoonlik baie minder suurstof in asemhaling as wat hulle in fotosintese maak. Plante doen egter snags presies dieselfde as diere, en maak net koolstofdioksied!

Kleinkiekie: Plantselle met sigbare chloroplaste (van 'n mos, Plagiomnium affine). Beeld gebruik met toestemming (CC BY SA 3.0 Unported Kristian Peters).


Wetenskaplikes het 'n sintetiese manier ontwikkel om CO2 te absorbeer, dit is baie vinniger as plante

Die konvensionele logika wanneer dit kom by die aanspreek van die aarde se gevaarlik hoë koolstofdioksied (CO2) vlakke, is om maniere uit te vind om seker te maak dat ons in die eerste plek minder CO2 in die lug pomp.

Maar plantlewe help ook om die mensdom se koolstofvoetspoor te verminder, en suig ongeveer 25 persent van ons koolstofvrystellings op om brandstof vir homself tydens fotosintese te produseer. Die enigste probleem is dat die natuur se stelsel om dit te doen redelik stadig en ondoeltreffend is, maar wat as dit 'n hupstoot kan kry?

Dit is die denke agter 'n nuwe studie van Duitse navorsers, wat 'n sintetiese stelsel ontwikkel het om CO2 in organiese verbindings te inkorporeer - genoem koolstofbinding - wat beide dramaties vinniger is as die natuur se metode en meer energiedoeltreffend is.

Wanneer plante koolstof absorbeer tydens wat bekend staan ​​as die Calvin-siklus – die tweede stadium van fotosintese – help 'n ensiem genaamd RuBisCO die reaksie wat CO2 in glukose verander, wat plante as 'n energiebron gebruik, kataliseer.

Die nadeel met hierdie stelsel, volgens hoofnavorser Tobias Erb van die Max Planck Instituut vir Terrestriële Mikrobiologie, is dat RuBisCO self nie presies vinnig is nie, wat die hele proses ophou.

"RuBisCO is stadig," het hy aan William Herkewitz by Gewilde meganika, en voeg by dat dit ook foutgevoelig is.

"[Ek] slaan dikwels terug, wat beteken dat ongeveer elke vyfde poging RuBisCO CO2 met suurstofgas sal meng," verduidelik hy, wat koolstofabsorpsie verder vertraag.

Om te sien of hulle 'n beter kunsmatige stelsel kon ontwerp, het Erb se span 'n biblioteek van sowat 40 000 bekende ensieme uit alle vlakke van die lewe gesif.

"Sommige ensieme word in die menslike liggaam gevind, en ingewande bakterieë," sê hy, terwyl ander verkry is "van plante en mikrobes wat in die oseane en op die oppervlak van plante leef".

Uit hierdie massiewe katalogus het die navorsers uiteindelik 17 verskillende ensieme van 9 verskillende organismes geïdentifiseer en hulle in 'n nuwe 11-stap-stelsel gemanipuleer wat die Calvyn-siklus effektief herskep - maar met uitstekende resultate.

Hierdie ensieme, wat aan 'n groep genaamd ECR'e behoort, kan die weg baan vir 'n nuwe soort organiese koolstofopvangstelsel wat moontlik baie meer effektief is as die struik op jou vensterbank.

"ECR's is superaangejaagde ensieme wat in staat is om CO2 te bind teen 'n tempo van byna 20 keer vinniger as die mees algemene CO2-bindende ensiem in die natuur, RuBisCo, wat die swaar opheffing wat by fotosintese betrokke is, uitvoer," het Erb in 'n persverklaring gesê. .

Aangesien die proses tot dusver slegs in 'n proefbuis getoets is, is dit te vroeg om te sê hoeveel vinniger die stelsel kan wees om atmosferiese koolstof in die regte wêreld op te vang.

Erb skat dat dit moontlik tot twee of drie keer so vinnig soos plante kan wees, maar erken dit is alles spekulasie totdat verdere navorsing gedoen word.

"Tot dusver is ons kunsmatige CO2-bindingsiklus 'n bewys-van-beginsel," het hy aan Maarten Rikken by ResearchGate gesê. "Die oorplanting van so 'n 'nuwe metaboliese hart' in lewende organismes, soos alge of plante, is nog 'n groot uitdaging."

Maar as wetenskaplikes kan uitvind hoe om hierdie sintetiese koolstofbindingsiklus in lewende plante of 'n ander soort CO2-absorberende organisme in te sluit, kan dit eendag 'n groot hulp wees om hierdie hittevangende molekules uit ons atmosfeer te verwyder - en dit kan net wees 'n goeie ding.

"Dit is 'n opwindende uitkoms vir sisteembiologie, wat demonstreer dat nuwe teoretiese CO2-fiksasiepaaie inderdaad verwesenlik kan word," het plantbioloog Lisa Ainsworth van die Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, wat nie deel van die navorsing was nie, aan Eva Botkin-Kowacki gesê. by Die Christian Science Monitor.

"Of hierdie pad of 'n ander nuwe pad in plante gemanipuleer kan word, is 'n ope vraag, maar hierdie navorsing bevorder beslis die moontlikheid."

Jy kan meer uitvind oor die navorsing in die video hieronder:


Reageer op hierdie vraag

Wetenskaphulp (net 4 vrae)

1. Watter van die volgende is 'n voorbeeld van 'n omgewingsdruk? (1 punt) die lugdruk in die atmosfeer 'n meer wat geleidelik uit water raak 'n geveg tussen twee lede van dieselfde spesie wat tussen twee broei

Wetenskap

Waar of Onwaar 1) Alle lewende dinge moet ander lewende dinge eet vir voedsel. 2) Plante kan hul eie kos maak. 3) Plante het nie suurstof nodig nie, net koolstofdioksied. 4) Diere eet plante of ander diere wat plante eet. 5) Baie lewendes

Wetenskap

Watter koolstofreservoir het die langste verblyftyd? plant biomassa oseane fossielafsettings*** grond Wat gebruik plante vir energie? ligte glukose*** fruktose water Diere, soos mossels en oesters, bou hul skulpe van

Wetenskap

Wat is die hoofoorsaak van die kweekhuiseffek? koolstofdioksied in die atmosfeer roet van steenkoolplante in die atmosfeer koolstofdioksied in die water roet van steenkoolplante in die water

Wetenskap

3. Hoe sou die koolstofsiklus geraak word as alle produsente verwyder word? (1 punt) Koolstofverbindings in diere sal nie afgebreek word om koolstofdioksied terug in die atmosfeer vry te stel nie. Koolstof sou nie 'n manier om die

Gevorderde algebra

’n Soort plant word in ’n ekosisteem ingebring en begin vinnig oorneem. 'n Wetenskaplike tel die aantal plante na m maande en ontwikkel die vergelyking mc010-1.jpg om die situasie te modelleer. Mees onlangs, die wetenskaplike

Wetenskap

Die oseaan berg koolstof uit sy interaksies met die atmosfeer, dus dien die see as (a) _________ vir die koolstofsiklus. koolstof vloei koolstofdioksied koolstof bron koolstof sink*** Bakterieë voeg koolstof by die koolstof siklus deur

Wetenskap

Twee identiese blomplante word in naburige erwe geplant. een plant groei lank en gesond en produseer talle pienk blomme. die ander een is klein, het bruin blare en blom nooit nie. wat kan die verskil wees tussen die

Wetenskap

1. Hoe herwin plante koolstof tydens fotosintese?(1 punt) Die koolstof in koolstofgas word as glukose herwin.**** Die koolstof in glukose word as koolstofgas herwin. Die koolstof in koolstofdioksied word as glukose herwin. Die koolstof

Chemie

Die entalpie van verbranding van koolstof na koolstofdioksied is -394 kJ volgens die vergelyking: C (s) + O2 (g) --> CO2 (g) Hoeveel kJ hitte word vrygestel wanneer 24.0 g koolstof verbrand word in 'n oormaat suurstof

Wetenskap, biologie

1. Wat is die hooffaktor(e) wat bepaal dat jou plante sal groei tot boontjieplante (of ander vinnig groeiende plante wat jy vir jou eksperiment gebruik het) en nie 'n ander soort plant (genetika, omgewing) , of albei)?

WETENSKAP

1. Watter van die volgende is 'n voorbeeld van 'n omgewingsdruk? (1 punt) die lugdruk in die atmosfeer 'n meer wat geleidelik uit water raak 'n geveg tussen twee lede van dieselfde spesie wat tussen twee broei


Hoe neem plante slegs koolstofdioksied in? - Biologie

PLANTKUNDE LS1203 - PLANTBIOLOGIE

Fotosintese en (Aërobiese) Respirasie (pdf-weergawe)

Hierdie twee prosesse het baie dinge in gemeen.
1. kom voor in organelle wat blykbaar van bakterieë afstam (endosymbiont-teorie): chloroplaste en mitochondria
2. Die organelle waar hierdie prosesse plaasvind, het komplekse interne membraansisteme wat noodsaaklik is vir die prosesse.
3. Hierdie prosesse maak staat op bestaande molekules in selle om die energie-omsettingsreaksies uit te voer: elektronhouers (NAD + , NADP + ), ADP en ATP, diverse suikers, ens.
4. Fotosintese en respirasie is in wese die omgekeerde van mekaar. Fotosintese begin met CO 2 en verminder dit tot suikervermindering vereis energie, wat uit lig verkry word. Respirasie begin met suiker en oksideer dit na CO 2 oksidasie stel energie vry wat as ATP versamel word.

------ energie-insette van lig ----->
6 CO 2 + 12 H 2 O ------------------------------------------ C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O
<---- energie-uitset as ATP -------

Fotosintese as 'n chloroplastgebeurtenis

Binne-in die chloroplaste is stapels membraansakke. Elke sak is 'n tilakoïed. Die fotosisteme is in die tilakoïedmembrane geleë. Die waterkompartement binne die tilakoïedmembraan word die lumen genoem. Die waterarea buite die tilakoïed, maar steeds binne die chloroplast, is die stroma.

Fotosintese vind plaas in twee stelle reaksies wat deur elektrondraermolekules (NADP + /NADPH) en ADP/ATP verbind word. Die twee reaksies gaan onder verskeie name. Ek sal by ligte reaksies en Calvyn-siklus bly. (Alternatiewe name wat jy dalk vir die ligreaksies gehoor het: fotochemiese reaksies, ligafhanklike reaksies. Alternatiewe name wat jy dalk vir die Calvyn-siklus gehoor het: biochemiese reaksies, C3-siklus, koolstofreduksie-siklus en koolstoffiksasie. Daar is twee baie misleidende name wat ronddryf vir die Calvyn-siklus wat verdamp moet word: lig-onafhanklike reaksies en donker reaksies. Ten minste vyf van die ensieme van die Calvyn-siklus, insluitend die groot ding wat die hele rit begin, is lig geaktiveer.)

1. Ligreaksies
Lig word deur die fotosisteme versamel. Daar is twee: PSII en PSI. Elkeen bestaan ​​uit 'n reaksiesentrum wat 2 chl a en 'n antennakompleks van bykomstige pigmente en meer chl a bevat. (bykomstige pigmente: chl b, karotenoïede [karotene en xantofille]) Die fotosisteme is met mekaar verbind via 'n ketting van elektrondraermolekules. Die fotosisteme + elektrondraers = Z-skema. Die Z-skema is in die tilakoïedmembraan geleë.

Ligenergie word gebruik om 'n elektron in een van die reaksiesentrums chl a-molekules in PSII op te wek. Die opgewekte elektron verlaat PSII en beweeg na PSI via die elektrondraers. By PSI kom die elektron by die PSI-reaksiesentrum tot stilstand. Die elektron word opgewonde deur meer ligenergie, verlaat PSI en beweeg na NADP + . Sodra twee elektrone NADP + bereik, word dit na NADPH gereduseer. NADP + /NADPH is in die stroma geleë.

Hoe vervang PSII die elektrone wat aanhou vertrek? Deur water te verdeel in 'n proses genaamd fotolise:
2 H 2 O ----------> O 2 + 4 H + + 4 e -

Fotolise vind plaas aan die lumenkant van die tilakoïedmembraan. Die protone (H + ) wat uit water vrygestel word, word in die klein lumenruimte vasgevang deur die tilakoïedmembraan. Soos die elektrone van PSII na PSI beweeg, word meer protone (H + ) van die stroma na die lumen beweeg. Uiteindelik kry u 'n redelik aansienlike H +-gradiënt tussen die lumen en die stroma. Daar is 'n ensiem wat die chloroplaste die energie van die gradiënt as ATP laat oes. Die ATP is in die stroma.

2. Die Calvyn-siklus
Daar is drie fases in die Calvyn-siklus: karboksilering, reduksie en regenerasie

A. Karboksilering
Koolstofdioksied en RuBP ('n C5-suiker) word gekombineer om twee molekules PGA ('n C3-suur) te gee.
Die ensiem wat hierdie reaksie kataliseer, word rubisco afgekort.

B. Vermindering
Hierdie fase gebruik die 2/3 van die ATP en al die NADPH wat tydens die ligreaksies geproduseer word.
Elke PGA-molekule word tot PGald ('n C3-suiker) gereduseer.

C. Herlewing
Hierdie fase gebruik die laaste van die ATP om 'n klomp PGald-molekules in 'n klomp RuBP-molekules te verander sodat meer koolstofdioksied ingebring kan word.

D. Vir mense wat sterf om te weet waarvoor die afkortings staan:
rubisco = RuBP karboksilase en oksigenase
RuBP = ribulose-1,5-bisfosfaat
PGA = 3-fosfogliseriensuur
PGald = 3-fosfogliseraldehied (ook bekend as gliseraldehied-3-fosfaat)
ATP = adenosientrifosfaat
ADP = adenosiendifosfaat
NADP + /NADPH = nikotinamied adenien dinukleotied fosfaat (geoksideer/verminder)

Sodra jy baie PGald het, kan dit gebruik word om glukose, fruktose, sukrose en stysel te maak.
(Die reaksies van asemhaling, behalwe om 'n manier te bied om die gestoorde kalorieë van suikers in bruikbare energie te verander, laat 'n sel die proses begin om koolhidrate van koolhidrate in 'n verskeidenheid molekules om te skakel: aminosure, nukleotiede, pigmente, hormone, ens.)

Fotosintese as 'n blaargebeurtenis

Behalwe om na fotosintese as 'n chloroplastgebeurtenis te kyk, moet jy onthou dat dit ook 'n blaargebeurtenis is.

Binne-in 'n blaar is drie weefsels (funksionele versamelings van selle):
1. epidermis
gate vir gaswisseling genoem stomata (wagselle maak die gate oop en toe)
bedek met 'n waslaag genaamd kutikula
2. vaatweefsel
xileem + floëem saam in 'n vaatbundel (aar)
3. mesofil (grondweefsel)
styfgepakte laag selle = palisade mesofil
los sellaag met baie lugspasies = sponsagtige mesofil

Die meeste plante maak hul huidmondjies gedurende die dag oop (lig) sodat CO 2 die blaar binnegaan vir fotosintese. Nadeel: water verdamp uit die huidmondjies wanneer hulle oop is. Verdamping is die vinnigste wanneer die temperature die hoogste is, wat ook gedurende die dag sou wees. Die huidmondjies sluit snags wanneer fotosintese nie aan die gang is nie (nie nodig om CO 2 in te laat nie).

Sommige plante het 'n stelsel wat hulle in die nag hul huidmondjies laat oopmaak om CO2 te versamel en te berg. Gedurende die dag kan hulle hul huidmondjies toemaak om water te bespaar, maar doen steeds fotosintese. Hierdie plante staan ​​bekend as CAM-plante. CAM == Crassulacean suur metabolisme. CAM is die eerste keer ontdek in lede van die Crassulaceae-familie. CAM is sedertdien gevind in baie angiosperm families (beide eensaadlobbige en tweesaadlobbiges), 'n saadlose vaatplant en 'n gimnosperm.

CAM-plante groei in droë habitatte: woestyne, alpiene streke, as epifiete. CAM-plante het ten minste 'n mate van sappigheid (waterberging). Twee CAM plante is belangrik van die geld einde van dinge: pynappel en orgideë.

PEP = fosfoenolpiruvaat, 'n C3 suur.
CO 2 kan aan PEP geheg word deur die ensiem PEP karboksilase.

Snags is die huidmondjies oop. Stysel word afgebreek om PEP te produseer. PEP kombineer met CO 2 om 'n C4 suur te vorm. Hierdie C4-suur word in die vakuool gestoor. Gedurende die dag sluit die huidmondjies. Die C4 suur word afgebreek om CO 2 en 'n C3 suur vry te stel. Die C3 suur word terug na stysel omgeskakel. Die CO 2 gaan die Calvyn-siklus binne.

CAM sal na raming plaasvind in

10% van plantspesies. C3-fotosintese (waar die enigste koolstofreaksies die Calvyn-siklus is) vind plaas in

89% van spesies. Die oorblywende

1% doen C4-fotosintese. Alhoewel C4 slegs 'n fraksie van die fotosintese uitmaak, lok dit baie studie omdat (1) dit 'n uiters doeltreffende vorm van fotosintese is en (2) dit verantwoordelik is vir die hoë produktiwiteit van belangrike gewasse soos mielies, suikerriet, sorghum, en gierst.

rubisco = RuBP karboksilase en oksigenase

Die CO 2 wat verlore gaan as gevolg van die oksigenase reaksie word fotorespirasie genoem. Dit is 'n probleem onder toestande van hoë temperatuur, hoë ligintensiteit en lae water. Onder hierdie toestande kan 'n C3-plant 50% van sy koolstof verloor deur fotorespirasie.

Hoe kan jy fotorespirasie verminder? Hou rubisco weg van O 2 . Sommige plante doen dit deur C4-fotosintese te doen.

C4-plante het 'n kenmerkende blaaranatomie. Daar is 'n prominente ring van selle rondom die vaatbundels = die bundelskede. Die mesofilselle vorm 'n ring wat styf aan die bondelskedeselle vasgedruk is. Kranz anatomie.

In 'n mesofilsel kombineer CO 2 en PEP om 'n C4-suur te vorm. Die C4-suur word na 'n bondelskedesel gestuur. In die bondelskedesel word die CO 2 vrygestel uit die C4-suur en gaan die Calvin-siklus binne. Die C3-suur wat oorbly, gaan terug na die mesofilsel, word teruggemaak in PEP, en is gereed om meer CO 2 te dra. (Rubisco is slegs in die bondelskede-selle geleë.) Dus, 'n CO 2-pendelstelsel lewer CO 2 aan rubisco die blaaranatomie hou O 2 weg van die bondelskedes. Resultaat ==> geen fotorespirasie nie.

Nadeel van C4: die CO 2-pendeltuig is nie 'n gratis rit nie. Dit voeg 2 ATP by die standaard 3 ATP (vir die Calvin-siklus) wat per CO 2 benodig word. So C4 is slegs koste-effektief vir plante in 'n omgewing waar fotorespirasie 'n algemene probleem is.

Terloops, C3-plante sluit koring, rys, madeliefies, petunias, rose, vrugtebome en konifere in.

Fotosintese as 'n hele plantgebeurtenis

Een laaste ding om te onthou oor fotosintese is dat dit 'n hele plant gebeurtenis is. Die wortels moet noodsaaklike elemente uit die grond inneem. Baie van die elemente wat plante benodig, speel 'n rol in fotosintese: swael, magnesium, yster, mangaan, chloor, stikstof, koper, fosfor. Kalium is nodig om die huidmondjies oop te maak om CO 2 in te laat. Daar moet 'n voldoende watertoevoer vanaf die wortels inkom om die huidmondjies oop te hou. Onder toestande van waterstres, soos op 'n Julie-middag, sal die huidmondjies toemaak (ten minste gedeeltelik indien nie heeltemal).

Fotosintese en Respirasie
Wat het fotosintese en respirasie in gemeen? Op watter manier is hulle in wese die omgekeerde van mekaar?

Fotosintese
In staat wees om die struktuur van 'n chloroplast te beskryf: tilakoïed (tilakoïedmembraan + lumen), stroma. Watter stel fotosintetiese reaksies vind in die tilakoïed plaas? Watter in die stroma?

Hoe is die ligreaksies en die Calvyn-siklusreaksies aan mekaar gekoppel? ==> NADP + /NADPH, ATP/ADP

ligte reaksies:
fotosisteme, Z-skema, elektrondraermolekules, fotolise, H + gradiënt, ATP sintese

Calvyn-siklus
drie fases van die Calvyn-siklus: karboksilering, reduksie en regenerasie
rubisco
Wat is die suiker wat geproduseer word as gevolg van die koolstofreduksieproses? Wat is die moontlike lotgevalle van die suiker sodra 'n plant baie daarvan opgehoop het?

Behalwe om na fotosintese as 'n chloroplastgebeurtenis te kyk, moet jy onthou dat dit ook 'n blaargebeurtenis is.
Binne-in 'n blaar is drie weefsels (funksionele versamelings van selle): epidermis, vaskulêre weefsel, mesofil (grondweefsel)

Wat is CAM-plante? Hoe kry hulle dit reg om fotosintese te doen as hul huidmondjies gedurende die dag gesluit word vir waterbesparing? In watter habitatte vind jy CAM-plante?

CAM sal na raming plaasvind in

10% van plantspesies. C3-fotosintese (waar die enigste koolstofreaksies die Calvyn-siklus is) vind plaas in

89% van spesies. Die oorblywende

1% doen C4-fotosintese. Hoekom trek C4-plante soveel aandag? Wat is fotorespirasie? Wat is rubisco? Hoe is dit betrokke by fotosintese? Hoe is dit betrokke by fotorespirasie?

C4-plante het Kranz-anatomie. Hoe hou Kranz-anatomie verband met C4-fotosintese?

Ten minste twee voorbeelde elk van C3-plante, C4-plante en CAM-plante kan gee.


Afsluiting :

  • Alle lewende organismes het lug nodig om te oorleef. Lug kan nie gesien word nie, maar kan gevoel word wanneer dit beweeg.
  • Lug is 'n mengsel van verskeie gasse.
  • Suurstof is nodig vir asemhaling. Koolstofdioksied word uitgegee as 'n neweproduk na asemhaling.
  • Insekte neem lug in met behulp van klein gaatjies in hul liggame wat spirakels genoem word. Erdwurms haal deur hul vel, wat klam gehou word met behulp van 'n stof wat slym genoem word.
  • Sommige waterdiere soos walvisse en dolfyne sowel as soogdiere haal met behulp van longe asem.
  • Amfibieë soos paddas haal met behulp van longe asem wanneer hulle op land is. In water haal hierdie diere asem met behulp van hul klam vel.
  • Voëls haal asem deur longe en lugsakke wat heeltyd oop is.
  • Daar is verskeie oorsake van lugbesoedeling: oormatige verbranding van brandstowwe soos hout, steenkool en petroleum, masjiene wat gasse vrystel, voertuie wat rook vrystel en verskeie soorte skadelike gasse wat deur nywerhede vrygestel word.

Die enigste koolstofopvangsteenkoolaanleg in die VSA is pas gesluit

Vroeg verlede jaar het die Trump-administrasie se departement van energie 'n spesiale verjaardag gevier. “Gelukkige derde bedryfsherdenking, Petra Nova!” het die agentskap in 'n persverklaring uitbasuin. Die vrystelling het gespog met 'n steenkoolaangedrewe kragsentrale in Texas wat blykbaar die onmoontlike gedoen het: dit het koolstofdioksied vir drie jaar suksesvol uit die aanleg se emissies verwyder en dit veilig gestoor.

Die viering was vroeg—Petra Nova het skaars sy vierde verjaarsdag gehaal voordat sy gesluit is. Verlede week het NRG Energy, wat die projek besit, aangekondig dat dit onbepaald gesluit sal word, in wat dalk een van die laaste gaspe vir koolstofopvang- en bergingstegnologie in die VSA kan wees.

Op papier klink koolstofopvang en -berging, of CCS, na die oplossing vir al ons probleme. As ons net die koolstofdioksied wat deur die verbranding van fossielbrandstowwe vrygestel word, kan suig en dit iewers anders kan plaas, kan ons verhitting verminder sonder om weg te skuif van ou metodes om energie op te wek. In die praktyk was die resultate egter minder as belowend en kon dit nie skaal op enige plek naby die vlakke wat nodig is om katastrofiese klimaatsverandering te voorkom nie.

Wat hierdie jaar met groot olie gebeur, sal die volgende dekade definieer

Dit is die dekade wat olie en gas moet begin afneem. Om verhitting bo 1,5 grade Celsius te vermy

Dekades se navorsing het CCS tegnies haalbaar gemaak, maar dit is beide ongelooflik kompleks en baie duur. Petra Nova was die enigste operasionele CCS-projek in die VSA, en die grootste een ter wêreld wat sy spesifieke tegnologie gebruik. Terwyl ander projekte probeer het om van die grond af te kom in die VSA, was daar 'n paar pynlike hoëprofiel-mislukkings, insluitend een aanleg in Mississippi waar koste meer as 200 persent tot $7,5 miljard gestyg het sonder om ooit werklik aanlyn te kom. Nietemin gaan die fossielbrandstofbedryf voort om koolstofvaslegging te jaag. Just this week, ExxonMobil said that it was investing $3 billion over the next 5 years on projects to lower emissions, including 20 carbon capture projects around the world.

Petra Nova looked at first to be a bright point for CCS before flaming out last week.

“What NRG always touted was that they were on time and on budget,” Daniel Cohan, a professor of environmental engineering at Rice University, said. “The Trump administration flew in journalists from across Europe to show Petra Nova as an example of clean coal technology. It became the poster child of what carbon capture could do.”

But creating technology to remove emissions from burning coal didn’t come without a cost: In purporting to solve some fossil fuel problems, the project actually made some new ones. The CCS technology at Petra Nova required so much energy that NRG made an entirely separate natural gas power plant —the emissions of which were not offset by the Petra Nova technology—just to power the scrubber.

The presence of CCS technology, Cohan noted, also didn’t mean that the rest of the plant was totally clean. While CCS technology can help cut down on other pollutants like sulfur and nitrogen, the Petra Nova technology only affected one of four coal units at NRG’s power plant. Those units were built in the 1980s and have minimal pollution controls, Cohan said, making the power plant “one of the deadliest plants in Texas” in terms of asthma impacts on surrounding communities .

And ironically, the carbon dioxide pulled from the plant’s emissions was actually used to make more fossil fuels. Part of NRG’s deal with the federal government for running Petra Nova was gaining permission to transport the carbon dioxide scrubbed from burning coal to a separate oil field , where it was injected underground to help release more oil.

In a twist of fate, this oil was what ultimately killed Petra Nova. After the crash in oil prices at the start of the pandemic last spring, NRG took the CCS project offline , stating that the price of the oil it could get with the extracted carbon dioxide wasn’t worth the cost of actually doing the extracting. Prices have stayed low even as the economy recovered somewhat. Oil companies large and small have struggled to deal with the fallout from the pandemic, and the writing seemed to be on the wall before NRG’s official announcement last week: It was simply too expensive to keep Petra Nova running.

Despite repeated technical problems and suspicions that NRG overestimated the amount of carbon dioxide the project actually pulled from burning coal, Petra Nova ultimately proved that you kon get a CCS project of that size up and running. Cohan said Petra Nova’s legacy could be important for certain industries where use of fossil fuels is unavoidable, or give some hope for big new coal plants with long lifespans being built overseas while also helping to mitigate the health impacts of those plants.

But just because something can be done doesn’t mean it should be done. Petra Nova was designed in 2014, when renewable energy cost a lot more in the U.S. than it does now. The plunging price of renewables over the past few years, Cohan said, means that using fossil fuels to power the grid makes increasingly less sense economically.

“Right now, the cheapest way to make electricity is solar and wind,” Cohan says. “It no longer makes sense to keep an old coal plant around to capture its carbon when you could far more affordably replace it with cleaner sources.”


Die fitochroomstelsel en die rooi/verrooi reaksie

Die phytochromes are a family of chromoproteins with a linear tetrapyrrole chromophore, similar to the ringed tetrapyrrole light-absorbing head group of chlorophyll. Phytochromes have two photo-interconvertible forms: Pr en Pfr. Pr absorbs red light (

667 nm) and is immediately converted to Pfr. Pfr absorbs far-red light (

730 nm) and is quickly converted back to Pr. The minute difference between light defined as red or far-red is very important in this reaction. Absorpsie van rooi of ver-rooi lig veroorsaak 'n massiewe verandering aan die vorm van die chromofoor, wat die konformasie en aktiwiteit van die fitochroomproteïen waaraan dit gebind is, verander. Pfr is the physiologically active form of the protein therefore, exposure to red light yields physiological activity. Blootstelling aan ver-rooi lig inhibeer fitochroomaktiwiteit. Together, the two forms represent the phytochrome system (Figure 1).

Figure 1. The biologically inactive form of phytochrome (Pr) is converted to the biologically active form Pfr under illumination with red light. Far-red light and darkness convert the molecule back to the inactive form.

Die fitochroomstelsel dien as 'n biologiese ligskakelaar. Dit monitor die vlak, intensiteit, duur en kleur van omgewingslig. The effect of red light is reversible by immediately shining far-red light on the sample, which converts the chromoprotein to the inactive Pr vorm. Additionally, Pfr can slowly revert to Pr in the dark, or break down over time. In alle gevalle word die fisiologiese reaksie wat deur rooi lig geïnduseer word, omgekeer. The active form of phytochrome (Pfr) can directly activate other molecules in the cytoplasm, or it can be trafficked to the nucleus, where it directly activates or represses specific gene expression.

Sodra die fitochroomstelsel ontwikkel het, het plante dit aangepas om in 'n verskeidenheid behoeftes te voorsien. Ongefiltreerde, volle sonlig bevat baie meer rooi lig as ver-rooi lig. Omdat chlorofil sterk absorbeer in die rooi gebied van die sigbare spektrum, maar nie in die ver-rooi gebied nie, sal enige plant in die skadu van 'n ander plant op die bosvloer aan rooi-uitgeputte, ver-rooi-verrykte lig blootgestel word. The preponderance of far-red light converts phytochrome in the shaded leaves to the Pr (inactive) form, slowing growth. The nearest non-shaded (or even less-shaded) areas on the forest floor have more red light leaves exposed to these areas sense the red light, which activates the Pfr form and induces growth. Kortom, plantlote gebruik die fitochroomstelsel om weg van skadu en na lig te groei. Omdat mededinging om lig so fel in ’n digte plantgemeenskap is, is die evolusionêre voordele van die fitochroomstelsel voor die hand liggend.

By sade word die fitochroomstelsel nie gebruik om die rigting en kwaliteit van lig (geskakeerd teenoor ongeskakeerd) te bepaal nie. In plaas daarvan word dit bloot gebruik om te bepaal of daar hoegenaamd enige lig is. Dit is veral belangrik in spesies met baie klein sade, soos blaarslaai. Weens hul grootte het blaarsaad min voedselreserwes. Hul saailinge kan nie lank groei voordat hulle brandstof opraak nie. As hulle selfs 'n sentimeter onder die grondoppervlak ontkiem het, sou die saailing nooit die sonlig bereik nie en sou dit doodgaan. In the dark, phytochrome is in the Pr (inactive form) and the seed will not germinate it will only germinate if exposed to light at the surface of the soil. Upon exposure to light, Pr is converted to Pfr and germination proceeds.

Plante gebruik ook die fitochroomstelsel om die verandering van seisoen te sien. Fotoperiodisme is 'n biologiese reaksie op die tydsberekening en duur van dag en nag. Dit beheer blom, set van winterknoppies en vegetatiewe groei. Opsporing van seisoenale veranderinge is noodsaaklik vir plantoorlewing. Alhoewel temperatuur en ligintensiteit plantgroei beïnvloed, is dit nie betroubare aanwysers van seisoen nie, want dit kan van een jaar na die volgende verskil. Daglengte is 'n beter aanduiding van die tyd van die jaar.

Soos hierbo genoem, is ongefiltreerde sonlig ryk aan rooi lig, maar gebrekkig aan ver-rooi lig. Therefore, at dawn, all the phytochrome molecules in a leaf quickly convert to the active Pfr form, and remain in that form until sunset. In the dark, the Pfr form takes hours to slowly revert back to the Pr vorm. If the night is long (as in winter), all of the Pfr form reverts. If the night is short (as in summer), a considerable amount of Pfr may remain at sunrise. By sensing the Pr/Pfr ratio at dawn, a plant can determine the length of the day/night cycle. Daarbenewens behou blare daardie inligting vir 'n paar dae, wat 'n vergelyking moontlik maak tussen die lengte van die vorige nag en die voorafgaande verskeie nagte. Shorter nights indicate springtime to the plant when the nights become longer, autumn is approaching. Hierdie inligting, tesame met waarneming van temperatuur en waterbeskikbaarheid, stel plante in staat om die tyd van die jaar te bepaal en hul fisiologie daarvolgens aan te pas. Kortdagplante (langnag) gebruik hierdie inligting om in die laat somer en vroeë herfs te blom, wanneer nagte 'n kritieke lengte oorskry (dikwels agt of minder uur). Langdagplante (kortnag) blom gedurende die lente, wanneer donkerte minder as 'n kritieke lengte is (dikwels agt tot 15 uur). Nie alle plante gebruik die fitochroomstelsel op hierdie manier nie. Flowering in day-neutral plants is not regulated by day length.

Horticulturalist

The word “horticulturist” comes from the Latin words for garden (hortus) and culture (cultura). Hierdie loopbaan is 'n omwenteling ondergaan deur vordering wat gemaak is in die begrip van plantreaksies op omgewingstimuli. Produsente van gewasse, vrugte, groente en blomme is voorheen beperk deur hul saai en oes volgens die seisoen te tyd. Nou kan tuinboukundiges plante manipuleer om blaar-, blom- of vrugteproduksie te verhoog deur te verstaan ​​hoe omgewingsfaktore plantgroei en -ontwikkeling beïnvloed.

Kweekhuisbestuur is 'n noodsaaklike komponent van 'n tuinboukundige se opleiding. Om die nag te verleng, word plante met 'n verduisteringskadudoek bedek. Langdagplante word in die winter met rooi lig bestraal om vroeë blom te bevorder. Byvoorbeeld, fluoresserende (koelwit) lig hoog in blou golflengtes moedig blaargroei aan en is uitstekend om saailinge te begin. Gloeilampe (standaard gloeilampe) is ryk aan rooi lig, en bevorder blom in sommige plante. Die tydsberekening van vrugterypwording kan verhoog of vertraag word deur planthormone toe te dien. Onlangs is aansienlike vordering gemaak met die ontwikkeling van plantrasse wat geskik is vir verskillende klimate en bestand is teen plae en vervoerskade. Beide oesopbrengs en kwaliteit het toegeneem as gevolg van praktiese toepassings van die kennis van plantreaksies op eksterne stimuli en hormone.

Tuinboukundiges kry werk in private en regeringslaboratoriums, kweekhuise, botaniese tuine en in die produksie- of navorsingsvelde. Hulle verbeter gewasse deur hul kennis van genetika en plantfisiologie toe te pas. Om voor te berei vir 'n tuinbouloopbaan, neem studente klasse in plantkunde, plantfisiologie, plantpatologie, landskapontwerp en plantteling. Om hierdie tradisionele kursusse aan te vul, voeg tuinbou-hoofvakke studies in ekonomie, besigheid, rekenaarwetenskap en kommunikasie by.


How do plants take in only carbon dioxide? - Biologie

Plant Cell Biology A03 New Material for the Final Exam - Topics and Sample Questions

Respiration
aerobic vs anaerobic
location of processes: cytosol vs mitochondria, mitochondrial matrix vs. inner membrane
purpose why stepwise oxidation is important
glycolysis: what does it accomplish
fermentation: why is this process important to plant cells
oxidative pentose phosphate pathway (phosphogluconate pathway): why is this process important to plant cells
Krebs cycle: what does it accomplish what is its importance beyond pyruvate oxidation
electron transport chain: what does it accomplish how do electrons reach the chain how do plant mitochondria get around blockages. Note: if necessary, you will be given a diagram of the ETC on the exam. It is more important to understand how the chain works than it is to memorize the placement of the components.

Photosynthesis
action spectrum vs. absorption spectrum
relationship between wavelength and energy of radiation
result of radiation being absorbed by a target molecule
fotostelsels
cytochrome b6/f
chloroplast structure and its relation to the reactions of photosynthesis
light reactions: Z-scheme, cyclic and non-cyclic electron flow, photolysis, photophosphorylation
Calvin cycle: rubisco, RuBP, PGA, PGald (triose-P)
ATP/ADP NADP + /NADPH
C3 vs. C4 photosynthesis
CAM photosynthesis implication for water conservation
photorespiration: organelles involved, causes and contributing factors, consequences

What are CAM plants? How do they manage to do photosynthesis if their stomata are closed during the day for water conservation? In what habitats do you find CAM plants?
CAM is estimated to occur in

10% of plant species. C3 photosynthesis (where the only carbon reactions are the Calvin cycle ones) occurs in

89% of species. The remaining

1% do C4 photosynthesis. Why do C4 plants attract so much attention?

What is rubisco? How is it involved in photosynthesis? How is it involved in photorespiration?

C4 plants have Kranz anatomy. Describe Kranz anatomy and relate it to C4 photosynthesis.

Be able to give at least two examples each of C3 plants, C4 plants, and CAM plants.

In general, would you expect excessive transpiration (loss of water by evaporation through the stomata of the leaves) to increase, decrease, or have no effect on the rate of photosynthesis? Verdedig jou antwoord.

C4 plants attract a lot of attention because under certain environmental conditions they produce higher yields than C3 plants do because the C4 plants don’t photorespire. Explain why C4 plants do not experience photorespiration.


Plastiede
Types of plastids their similarities and differences
specific functions of chloroplasts: photosynthesis and sulfate assimilation
functions found in all plastids: carbon oxidation via glycolysis and oxidative pentose phosphate, fatty acid synthesis, starch synthesis, amino acid synthesis, nitrate assimilation

How are the carbon oxidation pathways of glycolysis and oxidative pentose phosphate important to the other functions found in plastids?

Describe an instance when a chloroplast would change to a chromoplast.

Plastids include leucoplasts, amyloplasts, chromoplasts, and chloroplasts. Name one function that all four of these types of plastids are capable of doing. For each plastid, give one feature (functional, structural, etc.) that distinguishes it from the other three.

How does sulfate assimilation depend on the light reactions of photosynthesis?


Cell Walls
basic composition differences between primary and secondary cell walls
functions of the cell walls in defense, transport, cytokinesis, and osmoregulation
how cell walls change during development and post-maturation (cell specialization via changes to the cell wall) specialized cells and features of their walls
how cells enlarge despite the presence of a rigid cell wall

Distinguish between the structure of primary cell walls and secondary cell walls.

Cell differentiation in plants generally includes modifications to the cell wall. Describe three instances of this.

Describe the cell wall elaborations or distinctions of each of the following:
guard cells
leaf epidermal cell
root hair
vessel element
fiber
endodermal cell

Describe the changes to the cell wall of an endodermal cell as a root matures and changes function from primarily water absorption to primarily water conduction. Relate the changes in endodermis wall structure to changes in root function.

Programmed Cell Death (PCD)
define: why is it considered a “program”
be able to give examples of PCD with regard to plant development (e.g., xylem development, formation of aerenchyma)
be able to describe the role of PCD in disease resistance
the main events common to all types of PCD: recognition of an initiating signal, vacuole loading, events in the actual death of the cell (Ca++ influx and vacuole collapse), corpse processing
elicitors, phytoalexins
For information on leaf senesence and PCD, you can read my notes from the field trip to the Uintas.

What are elicitors and phytoalexins? What roles do they play in a plant’s response to invasion by a fungal pathogen?

Describe the events of PCD when aerenchyma forms.
Describe the events of PCD when tracheary elements form.
Describe the events of PCD in the hypersensitive response to pathogen invasion.

Describe three fates of the cell corpse in PCD. Give one example of each fate.

Sample Exam Questions

Which of the following processes occur in both aerobic and anaerobic respiration?
A. ATP synthesis by substrate level phosphorylation
B. ATP synthesis by means of a proton (H + ) gradient
C. A and B
D. none of the above, as no ATP is made during anaerobic respiration

The end carbon product of glycolysis is
A. pyruvate B. CO2 + ethanol C. CO2
D. phosphoglyceric acid (PGA) E. triose phosphate

β-Oxidation
A. breaks down fatty acids to acetyl-CoA B. releases fatty acids from glycerol
C. splits peptide bonds

The carbohydrate produced during the Calvin Cycle is
A. glucose B. PGald C. starch D. PGA E. pyruvate

During photosynthesis, oxygen (O2) is released from
A. carbon dioxide (CO2) during the light reactions B. carbon dioxide (CO2) during the Calvin cycle
C. water (H2O) during the light reactions D. water (H2O) during the Calvin cycle

All of the following are associated with the light reactions of photosynthesis EXCEPT
A. photolysis B. rubisco C. ATP synthesis D. reduction of NADP +

CAM (Crassulacean acid metabolism) plants
A. do photosynthesis in the dark B. store CO2 as 4 carbon acid in the dark
C. do photosynthesis in the light D. A and B E. B and C

Which of the following conditions can trigger opening of the stomata?
A. low CO2 inside the leaf B. high CO2 inside the leaf C. light
D. A and C E. B and C

Plants which engage in C4 photosynthesis
A. have Kranz anatomy B. use PEP carboxylase to initially capture CO2
C. lack the Calvin cycle D. A and B E. A, B, and C

CAM (Crassulacean acid metabolism) plants
A. do photosynthesis in the dark B. store CO2 as malic acid (malate) in the dark
C. do photosynthesis in the light D. A and B E. B and C

Photorespiration occurs because
A. plants respire only in the light B. rubisco mistakes oxygen (O2) for carbon dioxide (CO2)
C. rubisco mistakes carbon dioxide (CO2) for oxygen (O2) D. chloroplasts can turn into mitochondria

During programmed cell death (PCD),
A. the vacuole is loaded with specific hydrolases B. the vacuole collapses
C. there is complete removal of the cell corpse D. A and B E. A, B, and C


In the presence of an uncoupler, what happens to O2 reduction during aerobic respiration? What happens to ATP production? Defend your answers.

Why is it important that cells oxidize hexose in steps rather than all at once during respiration?

Because respiration is stepwise, what can happen to the carbons in hexose other than oxidation to CO2?

Proteins destined for the vacuole or secretion are synthesized by ribosomes attached to the endoplasmic reticulum (ER). Describe how the ribosomes become attached to the ER.

The three main phases of translation are initiation, elongation, and termination. Briefly describe what happens in each phase.

Define the following terms as they relate to photosynthesis.
fotolise
fotosisteem
oxygen evolving complex
rubisco
accessory pigments

Describe how the light reactions and the Calvin cycle are chemically connected, being sure to indicate how location of the two sets of reactions contributes to the connection.

Describe how a enough of a H + gradient is generated during the light reactions so that there is sufficient ATP for the Calvin cycle.


Kyk die video: -Multi-Award winnende CGI Animated Short HD: The Looking Planet - door Eric Law Anderson (Oktober 2022).