1) Bei einer Höhe von 130 m würde der Wasserfaden in der Kapillare reissen. Was muss man darunter verstehen?
2) Was sind Kapillarkräfte genau? Wie kommen sie zustande?
3) Bei Temperaturen von 30°C können Pflanzen die Photosynthese abschalten. Wie machen sie das genau? Hat das wie normalerweise mit der Kohlenstoffdioxidkonzentration in den Schliesszellen der Spaltöffnungen zu tun?
nobody
12.03.2001, 15:03
zu 2) Kapillarkräfte bewirken ein Hochsteigen des Wassers in dünnen Röhren (Kapillaren), aber nur bis zu einer Höhe von 80cm. Wie sie zustande kommen weiß ich nicht genau und ich möcht dir nichts Falsches sagen.
zu 1)Wie schon erklärt wirken Kapillarkräfte nur bis 80 cm (warum bei dir 130cm versteh ich nich so ganz), deshalb würde der Wasserfaden reissen. In der Höhe von 130cm wirken Kohäsionskräfte.
Ich hoffe das hilft dir schon mal etwas.
Verstrahlt
29.05.2001, 04:19
Ich glaube die 130 cm kommen wie folgt zustande:
Die Pflanzen nehmen das Wasser in den Wurzeln mittels Deplasmolyse auf. Auf diese Weise entsteht ein Druck (osmotischer Druck). Und das Wasser wird mit einem geringen Druck in die Kapillaren gedrückt. Der Druck ist zwar sehr klein, er unterstützt die Kapillarkräfte und das Wasser kann so bis auf 130 cm steigen.
Matthaeus:p
Godwael
29.05.2001, 11:26
Also, ich hab auch schon mal Bäume gesehen, die größer als 130 cm waren, und die haben ihr Wasser auch bis nach oben gekriegt. So schwach kann der osmotische Druck nicht sein :p
Kapillarkräfte entstehen durch Adhäsion an den Gefäßwänden, die durch das Wasser benetzt werden. Die Kohäsion zieht den Rest Wasser in der Mitte einfach mit.
Kutti
29.05.2001, 13:06
Hier eine Definition für
Kapillarität: Bezeichnung für das durch die Oberflächenspannung bestimmte Verhalten von Flüssigkeiten in engen Röhren (Kapillarröhren, Kapillaren), engen Spalten und Poren. Eine benetzende Flüssigkeit steigt beim (senkrechten) Eintauchen einer Kapillare empor (Kapillaraszension), eine nicht benetzende Flüssigkeit sinkt im Kapillarrohr ab und steht dort tiefer als in der Umgebung (Kapillardepression).
Verstrahlt
29.05.2001, 19:52
Stimmt.
In den Blaettern verdunstet auch Wasser. Der dabei entstehende Unterdruck zieht das Wasser auch nach oben. Wenn sich diese Kraefte alle addieren, Dann kann der Grooooose Baum Trinken
Matthaeus
nobody
24.02.2002, 17:22
schau doch einfach mal im Campell "Biologie" S. 769f ( Transport in Pflanzen) nach.
bm
24.02.2002, 18:41
1) Bei einer Höhe von 130 m würde der Wasserfaden in der Kapillare reissen. Was muss man darunter verstehen?
sondern nach 130 Meter, kleiner Unterschied. Das ist also ein Druck von 13 bar.
donjon
24.02.2002, 20:27
@Rachel
zu 3) wie genau und speziell muss die Antwort sein?
Ein 'spezieller' (gibt eine ganze Reihe solcher Pflanzen) Fall ist der C4-Zyklus, den z.B. Mais verwendet. Diese Pflanzen haben tagsüber die Spaltöffnungen meist geschlossen, um so Wasserverdunstung zu vermeiden. Damit wäre nun theoretisch auch CO2-Mangel verbunden.
Bei dieser Methode kommen nun allerdings 2 Zelltypen zum Einsatz, die einen solchen Mangel ebenfalls vermeiden: in einem Typus wird CO2 hocheffektiv in Form von Malat gebunden. Bei Bedarf kann nun dieses Malat in den anderen Zelltypus transportiert werden und dort CO2 freisetzen, das sich dann brav im Calvinzyklus 'nützlich macht'. Das könnte zum Beispiel gemeint sein.
Simpler wäre, dass die Schließzellen durch sinkende Wasserkonzentration (Wirkung auf Turgor(Zelldruck) usw.) ihrem Namen gerecht werden und sich schließen. Dadurch wird Verdunstung vermieden. Wie das genau abläuft weiß ich auch nicht auswendig, lässt sich aber ohne Probleme nachlesen, wenn du es brauchst.
Falls dich einer meiner beiden Einwürfe weiterbringt (was zumindest nicht völlig ausgeschlossen ist ;)), kann ich's auch etwas detaillierter bringen.
nobody
26.02.2002, 12:24
Hallo!
Die Transportprozesse sind immer noch Forschungsobjekte der Botanik.
Zum Thema Kapillare/Wasserfaden bzw. zu den Transportvorgängen einschließlich der (unzureichenden) Kohäsionstheorie gibt es u.a. diese links:
Zunächst die Punkte 3 und 4 (Aufgabe mit Lösungen, bitte scrollen)
in (Weg des Wassers durch die Wurzel und im Sproß):
http://www.darmstadt.gmd.de/schulen/akg/Pipes/Bio/anatom/wasserweg.htm
Und schließlich zum Thema "Langstreckentransporte" (bitte scrollen):
Mehr kann von meiner Seite nicht beigetragen werden, da ich zur Zeit über pflanzenphysiologischer bzw. -biochemischer Literatur brüte. :confused: :eek: :silly: .... stöhnende und hilflose Faszination!
nobody
26.02.2002, 17:00
Originalnachricht erstellt von evilbert
Ein 'spezieller' (gibt eine ganze Reihe solcher Pflanzen) Fall ist der C4-Zyklus, den z.B. Mais verwendet. Diese Pflanzen haben tagsüber die Spaltöffnungen meist geschlossen, um so Wasserverdunstung zu vermeiden. Damit wäre nun theoretisch auch CO2-Mangel verbunden.
Bei dieser Methode kommen nun allerdings 2 Zelltypen zum Einsatz, die einen solchen Mangel ebenfalls vermeiden: in einem Typus wird CO2 hocheffektiv in Form von Malat gebunden. Bei Bedarf kann nun dieses Malat in den anderen Zelltypus transportiert werden und dort CO2 freisetzen, das sich dann brav im Calvinzyklus 'nützlich macht'. Das könnte zum Beispiel gemeint sein.
Da hast Du zwei Sachen gemischt, die dieselbe chemische Reaktion nutzen, aber zu unterschiedlichen Zwecken: Bei "normalen" C4-Pflanzen wie Mais ist das Problem die Ribulosebisphosphatcarboxylase (RuBisCO), also das Enzym, das CO2 aus der Luft fixiert. Dieses kann auch Sauerstoff als Substrat verwenden, was zur sogenannten Photorespiration führt, ein "nutzloser" Stoffwechselweg, der letztlich Sauerstoff zu Wasser reduziert und somit nur Reduktionsäquivalente kostet. Die Photorespiration tritt dann auf, wenn lokal wenig CO2 vorhanden ist. Das passiert bei starkem Lichteinfall, denn dann wird das CO2 relativ schnell verbraucht (in der Luft nur ca. 0,3 % verglichen mit 21 % Sauerstoff). Die PEP-Carboxylase, die aus Phosphoenolpyruvat (PEP) und CO2 Oxalacetat produziert (das danach zu Malat reduziert wird), fällt nicht so leicht auf Sauerstoff herein. Deshalb gibt es eine Arbeitsteilung zwischen Zellen, in denen nur CO2 in Malat fixiert wird, und solchen, die es wieder aus Malat freisetzen (dabei entsteht Pyruvat) und zur eigentlichen Photosynthese nutzen. Die Freisetzung erfolgt dabei so schnell, daß die lokale CO2 groß genug ist, um die Anforderungen der RuBisCO zu befriedigen. Malat und Pyruvat pendeln dabei zwischen den beiden Zellen her, es existiert eine räumliche Trennung. Allerdings kostet dieser sogenannte Hatch&Slack-Zyklus Energie, da PEP erst wieder unter ATP-Verbrauch (oder war's GTP?) aus Pyruvat erzeugt werden muß. In unseren Breiten ist der C4-Metabolismus daher nachteilig.
Im Gegensatz dazu gibt es bei CAM-(Crassulaceae-Acid-Metabolism-)Pflanzen eine zeitliche Trennung. Diese Pflanzen bewohnen sehr trockene Regionen und können sich tagsüber den Luxus offener Spaltöffnungen nicht leisten, weil sie sonst austrocknen würden. Andererseits brauchen auch Sie das CO2 dann, wenn Licht einfällt. Deshalb fixieren Sie nachts bei offenen Spaltöffnungen CO2 in Malat, das sie tagsüber bei geschlossenen Spaltöffnungen wieder freisetzen. Also gleiche Reaktionen, aber etwas anderer Zweck. Natürlich hätten auch Crassulaceen das Problem der Photorespiration, wenn sie tagsüber CO2 direkt aus der Luft mit der RuBisCo fixieren müßten.
Einen netten Link zu beiden Themen gibt es hier (http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d24/24b.htm).
Simpler wäre, dass die Schließzellen durch sinkende Wasserkonzentration (Wirkung auf Turgor(Zelldruck) usw.) ihrem Namen gerecht werden und sich schließen. Dadurch wird Verdunstung vermieden.
Ist meiner Meinung nach genau der Punkt. Die Schließzellen haben unterschiedlich dicke Zellwände, zur Spaltöffnung hin dicker, glaube ich. Die dickere kann schlechter gedehnt werden, so daß bei großem Turgor eine Krümmung entsteht und die Öffnung größer wird. Nimmt der Turgor ab (aktiv oder durch Verdunstung), läßt die Krümmung nach und die Öffnungen schließen sich. Genaueres bitte im Straßburger nachlesen!
donjon
26.02.2002, 20:18
@Nitropenta
Mir speziell musst du es nicht genauer erzählen, ich habe unter Anderem darüber Facharbeit geschrieben und weiß zumindest einigermaßen bescheid. Den Aspekt der Photorespiration habe ich nicht genau bearbeitet und deshalb hier auch nicht in meiner kleinen allgemeinen Beschreibung erwähnt. Die Wissenslücke hast du ja gerade größtenteils geschlossen :)
Ich gehe mal schwer davon aus, dass die Photorespiration hier auch wichtig wäre.
Find's ja ganz witzig, dass ich gerade, ohne vorher in diesen Thread geschaut zu haben, anderenorts den CAM zu erklären versucht habe. Na so ist's nunmal :)
nobody
27.02.2002, 10:16
Konnte ich ja nicht riechen :). Aber vielleicht interessiert's die Allgemeinheit.
nobody
14.01.2003, 21:58
Hallo, es geht um die Photorespiration: Ist diese Aussage „Unter der Photorespiration versteht man die Atmung, welche im Licht abläuft“ wahr oder falsch?! Ich nehme an, dass diese Aussage falsch ist, aber wie soll ich es begründen?
"Das Enzym RuBisCO, ohne das die Photosynthese nicht ablaufen könnte, besitzt eine Eigenschaft, die der Photosynthese entgegenwirkt. Es kann O2 genauso gut binden wie CO2.
Wenn O2 gebunden wird, wirkt das Enzym als Oxygenase und RuDP wird oxidiert. Dies führt zu einem Prozess, der Photorespiration genannt wird, weil er nur im Licht, also am Tag geschieht. Dabei gibt es einen Stoffwechsel zwischen Chloroplast, Peroxysom und Mitochondrium, wobei ein Teil des Kohlenstoffs als CO2 verloren geht."