Pflanzenbiochemie von Pflanzensyntese, Primär- und Sekundärstoffwechsel und Pflanzenhormonen bis hin zu aktuellen Themen wie Molekulargenetik und Gentechnik von…

sehr sehr sehr starke gebrauchsspuren, einband an den kanten bestoßen, einband teils beschädigt, geknickt, , papiergebräunte seitenmängelexemplar. " Prof. Hans Walter Heldt, einer der renommiertesten Pflanzenbiochemiker, legt hier das Lahrbuch seines Fachgebietes vor. Der Bogen ist weit gespannt von Pflanzensyntese, Primär- und Sekundärstoffwechsel und Pflanzenhormonen bis hin zu aktuellen Themen wie Molekulargenetik und gentechnik....Dabei ist das Buch durchweg klar geschrieben und verständlich, mit sorgfältig ersteltlen Abbildugnen erfüllt es einen hohen diadektischen Anspruch.."Die Pflanzenbiochemie untersucht molekulare Mechanismen des pflanzlichen Lebens. Einen Schwerpunkt bildet dabei die Photosynthese, die bei höheren Pflanzen hauptsächlich in den Blättern lokalisiert ist. Mit Hilfe der Sonnenenergie werden dabei aus Wasser, Kohlendioxid, Nitrat und Sulfat Kohlenhydrate und Aminosäuren erzeugt. Ein großer Teil dieser Produkte wird dann von den Blättern über die Leitgefäße durch die Stengel in andere Teile der Pflanze transportiert, wo sie beispielsweise für den Aufbau und die Energieversorgung der Wurzeln benötigt werden. Man bezeichnet daher Blätter auch als Source (Quelle) und Wurzeln als Sink (Abfluß). Zu den Sink-Geweben zählen auch die Speicher in Samen, in denen je nach Spezies Kohlenhydrate, Proteine und Fette gelagert werden und zu denen viele wichtige Agrarprodukte gehören...." aus der Einleitung INHALT: Vorwort - Einleitung - Eine Blattzelle ist in mehrere metabolische Kompartimente unterteilt - Die Nutzung der Energie des Sonnenlichtes durch die Photosynthese ist die Grundlage für das Leben auf der Erde - Die Photosynthese ist ein Elektronentransportprozeß - Bei der Photosynthese wird ATP erzeugt - Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zellen - Der Calvin-Cyclus ist Reaktionsweg für die photosynthetische C02-Assimilation - Über den Photorespirationsweg wird das durch die Oxygenaseaktivität der RubisCO gebildete Phosphoglycolat recycelt - Photosynthese ist mit Wasserverbrauch verbunden - Polysaccharide sind Speicher- und Transportform der bei der Photosynthese gebildeten Kohlenhydrate - Die Assimilation von Nitrat wird zur Synthese von organischen Material benötigt - Durch N2-Fixierung kann der Luftstickstoff für das Pflanzenwachstum genutzt werden - Die Assimilation von Sulfat ermöglicht die Sythese schwefelhaltiger Verbindung - Durch den Phloemtransport erreichen die Photoassimilate ihre Verbrauchsorte - Produkte der Nitratassimilation werden in der Pflanze in Form von Proteinen gespeichert - Glycerolipide wirken als Membranbausteine und als Kohlenstoffspeicher - Sekundärmetabolite erfüllen in Pflanzen spezielle ökologische Funktionen - Eine große Vielfalt von Isoprenoiden erfüllt sehr unterschiedliche Funktionen im Pflanzenstoffwechsel - Die PhenyIpropanoide umfassen eine Vielfalt pflanzlicher Sekundärmetabolite und Zellwandbestandteile - Vielfältige Signale koordinieren Wachstum und Entwicklung verschiedener Pflanzenorgane und bewirken deren Anpassung an unterschiedliche Umweltbedingungen - eine Pflanzenzelle besitzt drei verschiedene Genome - Die Proteinbiosynthese findet an verschiedenen Orten statt - Durch Gentechnik können Pflanzen den Bedürfnissen von Landwirtschaft, Ernährung und Industrie angepaßt werden , Eine Blattzelle ist in mehrere metabolische Kompartimente unterteilt , Die Zellwand verleiht der Pflanzenzelle mechanische Stabilität , Die Zellwand besteht hauptsächlich aus Kohlenhydraten und Proteinen , Plasmodesmen stellen eine Verbindung zwischen benachbarten Zellen her, Vakuolen haben vielfältige Funktionen, Plastiden stammen von Cyanobakterien ab , Auch Mitochondrien sind durch Endosymbiose entstanden, In den Peroxisomen laufen Reaktionskelten ab. bei denen toxische Zwischenprodukte entstehen, Endoplasmatisches Réticulum und Golgi-Apparat bilden ein Netzwerk zur Verteilung von Biosyntheseprodukten, Aus Pflanzenzellen lassen sich funktionell intakte Zellorganellen gewinnen, Unterschiedliche Transportmechanismen vermitteln einen Stoffaustausch zwischen verschiedenen Stoffwechselräumen, Translokatoren katalysieren den spezifischen Transport von Substraten und Produkten des Stoffwechsels , Translokatoren haben einen einheitlichen Aufbau , Aquaporine machen Zellmembranen für Wasser durchlässig, Ionenkanäle haben eine sehr hohe Transportkapazität, Porine sind aus ß-Faltblattstrukturen aufgebaut Die Nutzung der Energie des Sonnenlichtes durch die Photosynthèse ist die Grundlage für das Leben auf der Erde , Wie hat es mit der Photosynthese angefangen?, Die Energie des Sonnenlichtes wird durch Farbstoffe eingefangen, Der Energiegehalt des Lichtes hängt von seiner Wellenlänge ab , Chlorophyll ist der zentrale Photosynthesefarbstoff , Die Absorption von Licht führt zur Anregung eines Chlorophyllmoleküls , Die Rückkehr des Chlorophyllmoleküls vom ersten Singulcttzustand in den Grundzustand kann auf verschiedenen Wegen erfolgen, Für das Einfangen von Licht ist eine Antenne erforderlich, Wie wird die Anregungsenergie der in der Antenne cingefangenen Photonen in die Reaktionszentren geleitet? Die Funktion einer Antenne läßt sich besonders gut am Beispiel der Antenne des Photosystems 11 zeigen, Durch Phycobilisomen können Cyanobakterien und Rotalgen auch noch bei geringer Lichtintensität Photosynthese betreiben, Die Photosynthese ist ein Elektronentransportprozeß , Photosyntheseapparate sind aus Modulen aufgebaut, Bei der Photosynthese entstehen ein Reduktionsmittel und ein Oxidationsmittel , Das Konstruktionsprinzip eines photosynthetischen Reaktionszentrums wurde durch Röntgcnstrukturanalysen an Purpurbakterien aufgeklärt , Röntgenstrukturanalyse , Das Reaktionszentrum von Jlhodopseudomonas viridis ist symmetrisch aufgebaut, Wie funktioniert das Reaktionszentrum? , Bei der Photosynthese in Algen und Pflanzen sind zwei photosynthetische Rcaktionszentren hintcrcinandergeschaltet , Durch Photosystem II wird Wasser gespalten , Der Photosystem-II-Komplex ist dem Reaktionszentrum in Purpurbakterien sehr ähnlich , Maschinelle Landwirtschaft erfordert zumeist den Einsatz von Herbiziden , Der Cytochrom Komplex vermittelt den Elektronentransport zwischen Pholosystem II und Photosystem I 94 Eisenatome in Cytochromen und Eisen-Schwefel-Zentren haben eine zentrale Funktion als Redoxüberträger, Der Elektronentransport durch den Cytochrom-, Komplex ist mit einem Transport von Protonen gekoppelt Durch einen Q-Cyclus kann die Anzahl der durch den Cytochrom-, Komplex gepumpten Protonen verdoppelt werden, Photosystem I reduziert NADP , Beim cyclischen Elektronentransport über PS 1 wird die Lichtenergie nur zur Synthese von ATP genutzt , Durch das Pholosystcm I werden Elektronen auf Sauerstoff übertragen, wenn andere Akzeptoren fehlen, Regulalionsvorgänge sorgen dafür, daß die eingefangenen Photonen zwischen den beiden Photosystemen verteilt werden, Überschüssige Lichtenergie wird in Form von Wärme abgegeben, Bei der Photosynthese wird ATP erzeugt , Ein Protonengradient dient als energiereicher Zwischenzustand bei der ATP-Synthese, Entkoppler bewirken die Dissipation des elektrochemischen Protonengradienten in Wärme , Die chemiosmotische Hypothese wurde experimentell bestätigt, H+-ATP-Synthasen in Bakterien, Chloroplasten und Mitochondrien besitzen eine einheitliche Grundstruktur, Die Röntgenstrukturanalyse des FrTeils der ATP-Synthase liefert einen Einblick in die ATP-Synthese , Die Synthese des ATP wird durch eine Komformationsänderung des Proteins bewirkt, Die H+-ATP-Synlhase der Chloroplasten wird durch Licht reguliert , Beim photosynthetischen Elektronentransport ist die Stöchiometrie zwischen der Bildung von NADPH und ATP noch nicht endgültig geklärt, Eine V-ATPase ist mit der F-ATP-Synthase verwandt , Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zellen , Vor der biologischen Oxidation werden die Substrate in gebundenen Wasserstoff und Kohlendioxid zerlegt , Mitochondrien sind der Ort der Zellatmung , Mitochondrien bilden ein eigenes Stoffwechselkompartiment, Die Substrate für die biologische Oxidation werden im Matrixraum fragmentiert, Pyruvat wird durch einen Multienzymkomplex oxidiert , Im Citratcyclus wird Acetat vollständig oxidiert , Durch anaplcrotische Reaktionen wird ein Verlust von Intermediaten des Citratcyclus ausgeglichen , Wieviel Energie wird bei der Oxidation von NADH umgesetzt? Elektronentransportkette der Photosynthese, Die Komplexe der mitochondrialen Atmungskette , Der Elektroncntransport der Atmungskelte ist über einen Protonentransport mit der ATP-Synthese gekoppelt , Der mitochondriale Protonentransport führt zur Bildung eines Membranpotentials, Die mitochondriale ATP-Synthese dient der Versorgung des Cytosols, Mitochondrien aus Pflanzen haben spezielle Stoffwechsel- funktionen, Mitochondrien können überschüssiges NADH auch ohne ATP-Bildung oxidieren , In Pflanzen können durch die mitochondriale Atmungskette auch NADII und NADPH aus dem Cytosol oxidiert werden , Die Kompartimentierung des mitochondrialen Stoffwechsels erfordert spezifische Membran-Translokatoren, Der Calvin-Cyclus ist Reaktionsweg für die photosynthetische COj-Assimilation , Die COj-Assimilation erfolgt durch die Dunkelreaktion der Photosynthese, Ribuloscbisphosphat-Carboxylasc katalysiert die Fixierung von CO, Die Oxygenierung des Ribuloscbisphosphats: Eine kostspielige Nebenreaktion Ribulosebisphosphat-Carboxylase/Oxygenase: Besonderheiten Aktivierung der Ribulosebisphosphat-Carboxylase/Oxygenase Die Reduktion von 3-Phosphoglycerat führt zu Triosephosphat, Aus Trioscphosphat wird Ribulosebisphosphat regeneriert, Neben dem reduktiven Pentosephosphatweg gibt es auch einen oxidativen Pentosephosphatweg , Reduktiver und oxidativer Pentosephosphatweg werden reguliert Reduzierte Thioredoxinc übertragen das Signal für "Belichtung" auf Enzymproteine , Die durch Thioredoxin modulierte Aktivierung chloroplastidärer Enzyme besteht in der Lösung einer eingebauten Sperre, Eine Reihe weiterer Regulationsvorgänge sorgt dafür, daß der Cyclus des reduktiven Pentoscphosphatweges in den einzelnen Schritten abgestimmt ist , Über den Photorespirationsweg wird das durch die Oxygenaseaktivität der RubisCO gebildete Phosphoglycolat recycelt, Durch das Recycling von 2-Phosphoglycolat wird Ribulosc-1, 5- bisphosphat zurückgewonnen , Das im Photorespirationsweg freigesetzte Ammonium-Ion wird mit hoher Effizienz refixiert, Für die Reduktion des Hydroxypyruvats müssen Peroxisomen von außen mit Reduktionsäquivalenten versorgt werden , Die Aufnahme von Reduktionsäquivalenten in die Peroxisomen erfolgt über den Malat-Oxalacetat-Shuttle , Mitochondrien exportieren Reduktionsäquivalente ebenfalls über einen Malat-Oxalacctat-Shuttlr, Der Export von Reduktionsäquivalenten aus den Chloroplasten wird durch das "Malatvcntil" geregelt , Die peroxisomale Matrix ist ein spezielles Kompartiment für die Entsorgung toxischer Produkte, Wie hoch sind die Kosten der Ribulosebisphosphat-Oxygenase- Reaktion für die Pflanze?, Am Kompensationspunkt findet keine Netto-CO2-Fixierung statt , Der energieverbrauchende Photorespirationsweg kann für die Pflanze auch nützlich sein , Photosynthese ist mit Wasserverbrauch verbunden, Bei der Aufnahme von CO, in das Blatt geht Wasser aus dem Blatt in Form von Wasserdampf verloren, Stomata regulieren den Gasaustausch in einem Blatt , Im Stoffwechsel der Schlicßzellen spielt Malat eine wichtige Rolle, Die Stomaöffnung unterliegt einer komplexen Regulation, Diffusion von CO, in eine Pflanzenzelle C4-Pflanzen benötigen bei der CO, -Assimilierung weniger Wasser, Die CO, -Pumpe in C4-Pllanzen , C4-Stoffwechsel des NADP-Malat-Enzymtyps , C4-Stoffwechsel des NAD-Malat-Enzymtyps, C4-Stoffwechsel des Phosphoenolpyruvat-Carboxykinasctyps , Enzyme des C4-Stoffwechsels werden durch Licht reguliert , Produkte des C4-Stoll`wechsels können durch Massenspektrometrie identifiziert werden , Zu den C4-Pflanzen gehören wichtige Agrarpflanzen, aber auch hartnäckige Unkräuter , 8.5 Durch den Crassulaceensäure-Stotfwechsel können viele Pflanzen auch noch hei sehr großem Wassermangel überleben Das während der Nacht fixierte CO? wird als Äpfelsäure gespeichert , Die Photosynthèse erfolgt bei geschlossenen Stomata , Polysaccharide sind Speicher- und Transportform der bei der Photosynthese gebildeten Kohlenhydrate , In vielen Pflanzen sind Stärke und Saccharose die Hauptprodukte der CCh-Assimilation, In Form von Stärke können in der Zelle sehr große Kohlenhydratmengen gespeichert werden, Die Synthese von Stärke verläuft über ADP-Glucose, Der Abbau von Stärke erfolgt auf zwei verschiedenen Wegen , Durch die Stärkesynthese können in den Chloroplasten überschüssige Photosyntheseprodukte zwischengelagert werden, Die Saccharose wird im Cytosol synthetisiert , Die Verwertung des bei der Photosynthese gebildeten Triosephosphats muß strikt reguliert werden, Fructose-1, 6-bisphosphatase funktioniert als Eingangsventil für die Synthesekette der Saccharose, Die Saccharosephosphat-Synthase wird sowohl durch Metabolite als auch durch kovalente Modifikationen reguliert , Die Verteilung der Assimilate zwischen Saccharose und Stärke beruht auf dem Zusammenspiel mehrerer Regulationsmechanismen, In manchen Pflanzen erfolgt der Export der Assimilate aus den Blättern in Form von Zuckeralkoholen oder von Oligosacchariden der Raffinosefamilie, Fructane werden als Speichersubstanz in der Vakuole gelagert , Cellulose wird durch Enzyme der Plasmamembran synthetisiert , Die Synthese von Callose wird oft durch Gewebsverletzungen ausgelöst, Die Assimilation von Nitrat wird zur Synthese von organischem Material benötigt, Die Reduktion des Nitrat zu NH , erfolgt in zwei Teilreaktionen, Nitrat wird im Cytosol zu Nitrit reduziert, Die Reduktion von Nitrit zu Ammonium findet in den Plastiden statt , Die Fixierung des NHf erfolgt in gleicher Weise wie bei der Photorespiration, Die Nitratassimilation erfolgt auch in der Wurzel , Der oxidative Pentosephospatweg liefert Reduktionsäquivalente, - die Nitratassimilation unterliegt einer strengen Kontrolle , Oe Synthese der Nitrat-Reduktase wird auf der Ebene der Genexpression reguliert , Die Nitrat-Reduktase wird auch durch reversible kovalente Modifikation reguliert , Proteine sind wichtige Regulatoren des Stoffwechsels, Ehe Regulation der Nitrat-Reduktase und der Saccharosephosphat-Synthasc weisen große Ähnlichkeiten auf , Endprodukt der Nitratassimilation ist die ganze Palette der Aminosäuren , Die COi-Assimilation liefert die Kohlenstoffgerüste, die dann in der Endstufe der Nitratassimilation für die Aminosäuresynthese verwendet werden, Die Synthese von Glutamat erfordert eine Beteiligung der Mitochondrien, Biosynthese von Prolin und Arginin, Aspartat ist die Vorstufe für fünf Aminosäuren , Die Acetolactat-Synthasc ermöglicht die Synthese von hydrophoben Aminosäuren , Über den Shikimatweg werden aromatische Aminosäuren synthetisiert , Glyphosat wirkt als Herbizid , Ein großer Teil der Pflanzensubstanz wird über den Shikimatweg gebildet , Glutamat ist Ausgangssubstanz für die Synthese von Chlorophyllen und Cytochromen , Protoporphyrin ist auch Ausgangssubstanz für die Hämsynthese, Durch N2-Fixierung kann der Luitstickstoff für das Pflanzenwachstum genutzt werden , Leguminosen bilden eine Symbiose mit Knöllchenbakterien , Die Knöllchenbildung beruht auf einem regulierten Zusammenspiel der Expression spezifischer bakterieller und pflanzlicher Gene, Zwischen Bakteroiden und Wirtszellen findet ein Austausch von Stoffwechselprodukten statt , Die Dinitrogenase-Reduktase liefert Elektronen für die Dinilrogenasereaktion , Durch die Dinitrogenase werden sowohl N2 als auch H` reduziert , Die N2-Fixierung kann nur bei sehr niedrigen Sauerstoffkonzentrationen erfolgen, Die Energiekoslen für die Nutzung des N, als Slickstoffquelle sind höher als bei der Nutzung von NO3 , Die Assimilation von Sulfat ermöglicht die Synthese schwefelhaltiger Verbindungen, Sulfatassimilation erfolgt durch Photosynthese, Die Sulfatassimilation zeigt Parallelen, aber auch Unterschiede zur Nitratassimilation , Vor der Reduktion wird das Sulfat aktiviert Die Sulfitreduktase ist der Nitritreduktase sehr ähnlich , H2S wird in Form von Cystcin fixiert , Glutathion dient der Zelle als Antioxidans und zur Entgiftung von Schadstoffen , Xenobiotika werden durch Konjugation unschädlich gemacht , Phytochelatine schützen die Pflanze vor Schwermetallen, Aus Cystein wird Methionin synthetisiert 336 S-Adenosylmethionin ist ein universelles Methylierungsreagens, Im Überschuß ist Schwefeldioxid für Pflanzen ein Schadstoff , Durch den Phloemtransport erreichen die Photoassimilate ihre Verbrauchsorte , Es gibt zwei Wege der Phloembeladung , Der Phloemtransport erfolgt durch einen Massenstrom, Durch Phloementladung werden Sink-Gewebe versorgt , Produkte der Nitratassimilation werden in der Pflanze in Form von Proteinen gespeichert , Globuline sind die am weitesten verbreiteten Speicherproteine, Prolamine werden als Speicherproteine in Gräsern gebildet, 2S- Proteine, kommen im Samen dikotyler Pflanzen vor , Proteine schützen den Samen davor, von Tieren gefressen zu werden, Die Proteinsythese der Speicherproteine erfolgt am rauhen endoplasmatischen Réticulum , Proteinasen mobilisieren die in den Speicherproteinen deponierten Aminosäuren, Glycerolipide wirken als Membranbausteine und als Kohlenstoffspeicher, Polare Glycerolipide sind Membranbausteine , Die Fluidität der Membran wird durch den Anteil ungesättigter Fettsäuren und den Gehalt an Steroiden geprägt , Membranlipide enthalten eine Vielfalt hydrophiler Kopfgruppen , Tnacylglycerine sind Reservesubstanzen, Die Neusynthese von Fettsäuren erfolgt in Plastiden , Ausgangsprodukt für die Synthese der Fettsäuren ist Acetyl-CoA , Die Acetyl-CoA-Carboxylase ist das Startenzym der Fettsäurensynthese, Weitere Schritte der Fettsäuresynthesc erfolgen ebenfalls an einem Multienzymkomplex , In der neugebildeten Fettsäure wird die erste Doppelbindung durch eine lösliche Desaturase eingefügt , Das in den Plastiden als Produkt der Fettsäuresynthese gebildete Acyl-ACP hat zwei Verwendungszwecke, Glycerin-3-phosphat ist Ausgangssubstrat für die Synthese von Glycerolipiden , An der ER-Membran werden Fettsäuren verlängert und in der ER-Membran desaturiert, Ein Teil der plastidärcn Membranlipide wird über den cukaryontischen Weg gebildet , Triacylglycerine werden in den Membranen des endoplasmatischen Reticulums gebildet , Pflanzliche Fette werden nicht nur als Nahrungsmittel, sondern auch als Rohstoffe für die Industrie genutzt , Durch "molecular engineering" werden Pflanzenfette maßgeschneidert, Die Mobilisierung des Kohlenstoffs aus den Speicherlipiden während der Samenkeimung erfolgt in den Glyoxysomen, Über den Glyoxylatcyclus können Pflanzen aus Acetyl-CoA Hexosen synthetisieren , Reaktionen mit toxischen Zwischenprodukten laufen in den Peroxisomen ab , Die Lipoxygenase ist an der Synthese von Aroma-, Abwehr- und Signalstoffen beteiligt , Sekundärmetabolite erfüllen in Pflanzen spezielle ökologische Funktionen , Sekundärmetabolite dienen oft dem Schutz gegen pathogene Mikroorganismen und Herbivoren , Phytoalexine werden von der Pflanze als Antwort auf eine Mikrobeninfektion gebildet, Pflanzliche Abwehrstoffe können auch für den Menschen ein Risiko darstellen , Die Stoffklasseder Alkaloide umfaßt eine Vielfalt heterocyclischer Sekundärmetabolite, Pflanzen setzen Blausäure frei, wenn sie von Tieren verletzt werden, Einige Pflanzen setzen bei Verletzungen flüchtige Senföle frei , Pflanzen schützen sich vor Herbivoren durch ungewöhnliche Aminosäuren, Eine große Vielfalt von Isoprenoiden erfüllt sehr unterschiedliche Funktionen im Pflanzenstoffwechsel , Für die Bildung von Isoprenoiden gibt es in höheren Pflanzen zwei verschiedene Synthesewege , Ausgangssubstanz für die Synthese von Isopentenylpyrophosphat im Cytosol ist Acetyl-CoA, Ausgangssubstanzen für die Synthese von Isopcntenylpyrophosphat in den Plastiden sind Pyruvat und D-Glycerinaldehyd-3-phosphat , Prenyltransferasen katalysieren die Verknüpfung der Isopreneinheiten, Manche Pflanzen emittieren Isopren in die Luft , Vom Geranylpyrophosphal leiten sich viele Geruchsstoffe ab , Farnesylpyrophosphat ist Ausgangsverbindung für die Bildung von Sesquiterpenen , Aus Farnesylpyrophosphat werden Steroidegebilde, Gcranylgeranylpyrophosphat ist Ausgangssubstanz für Abwehrsubstanzen. Phytohormone und Carotinoide, Viele Substanzen sind aufgrund einer Prenylkette in Membranen löslich, Durch Prenylierung können Proteine in einer Membran verankert werden , Dolichol vermittelt die Glycosylierung von Proteinen, Die Regulation der lsoprenoidsynthese, Isoprenoide sind sehr stabile Substanzen, Die Phenylpropanoide umfassen eine Vielfalt pflanzlicher Sekundärmetabolite und Zellwandbestandteile , Die Phcnylalanin-Ammoniak-Lyase katalysiert die Startreaktion des Phenylpropanstoffwechsels, An der Synthese der Phenole sind Monooxygenasen beteiligt, Phenylpropane polymerisieren zu Makromolekülen , Lignane wirken als Abwehrsubstanzen , Durch radikalische Polymerisation von Phcnylpropanen entsteht Lignin , Suberine bilden eine gas- und wasserundurchlässige Isolierschicht, Cutin ist isolierender Bestandteil der Cuticula , Für die Bildung von Flavonoiden und Stilbenen wird ein zweiter aromatischer Ring aus Acetatresten gebildet , Zu den Stilbenen zählen sehr wirksame natürliche Fungizide 4, Favonoidr haben in der Pflanze vielfältige Funktionen, Anthocyane sind Blütenfarbstoffe und dienen dem Lichtschutz von Pflanzen , Tannine binden fest an Proteine und haben dadurch Abwehrfunktionen, Vielfältige Signale koordinieren Wachstum und Entwicklung verschiedener Pflanzenorgane und bewirken deren Anpassung an unterschiedliche Umweltbedingungen, Aus Tieren bekannte Signaltransduktionsketten könnten Modelle für pflanzliche Signaltransduktionen sein, G-Proteine wirken als molekulare Schalter , Ca2+ wirkt als Botenstoff` bei der Signaltransduktion 452 Der Phosphoinositolweg steuert die Öffnung von Ca2+-Kanälen 453 Calmodulin vermittelt die Botenstoffwirkung von Ca2+-Ionen , Phosphorylierte Proteine bilden Elemente der Signaltransduktion, Phytohormone umfassen eine Vielfalt unterschiedlicher Substanzen, Auxin stimuliert das Strcckungswachslum im Sproß , Gibberelline regulieren das Längenwachstum von Stengeln , Cytokinine stimulieren die Zellteilung , Abscisinsäure kontrolliert den Wasserhaushalt der Pflanze, Ethylen läßt Früchte reifen , Auch Pflanzen besitzen Steroidhormone: Brassinosteroide, Phytochrome wirken als Lichtsensoren, Eine Pflanzenzelle besitzt drei verschiedene Genome, Im Kern sind die Gene auf mehrere Chromosomen verteilt, Die DNA des Kerngenoms wird durch drei spezialisierte RNA-Polymerasen transkribiert, Die Transkription von Strukturgenen ist reguliert , Einem Gen sind Basensequenzen mit Promotor- und Regulatorfunktion vorgeschaltet , Transkriptionsfaktoren regulieren die Ablesung eines Gens , Die Transkription von Strukturgenen erfordert einen komplexen Transkriptionsapparat , Für die Bildung der Messenger-RNA ist eine Prozessierung erforderlich , RNA wird durch RNA-Polymerase I und III synthetisiert , Der DNA-Polymorphismus liefert genetische Marker für die Pflanzenzüchtung, Durch Restriktionsfragmentlängen-Polymorphismus lassen sich Individuen der gleichen Art unterscheiden , Die RAPD-Technik ist eine besonders einfache Methode zur Untersuchung des DNA-Polymorphismus, Der Polymorphismus der Mikrosatellitcn-DNA wird als genetischer Marker verwendet, Springende Gene vagabundieren durch das Genom , Die meisten Pflanzenzellen enthalten Viren, Retrotransposons sind degenerierte Retroviren , Plastiden besitzen ein zirkuläres Genom, Der Transkriptionsapparat der Plastiden besitzt Ähnlichkeit mit dem der Bakterien , Das mitochondriale Genom von Pflanzen variiert stark in seiner Größe , Die mitochondriale DNA enthält fehlerhafte Informationen, die nach der Transkription korrigiert werden, Eine durch Mitochondrien verursachte männliche Sterilität bei Pflanzen ist ein wichtiges Hilfsmittel bei der hybridzüchtung, Die Proteinbiosynthese findet an verschiedenen Orten statt , Die Proteinsynthese erfolgt durch Ribosomen , Eine Peptidkette wird geknüpft, Durch den Einsatz spezifischer Hemmer der Translation läßt sich entscheiden, ob ein Protein entweder im Kern oder im Genom der Plastiden oder Mitochondrien codiert wird , Die Translation wird reguliert, Proteine erreichen durch eine kontrollierte Faltung ihre dreidimensionale Struktur, Die Faltung der Proteine erfolgt in einem mehrstufigen Prozeß , Proteine werden während der Faltung beschützt, Hitzeschockproteine schützen bei hohen Temperaturen , Chaperone binden an ungcfaltete Proteine, Kerncodierte Proteine werden auf verschiedene Zellkompartimente verteilt, Die meisten in die Mitochondrien importierten Proteine müssen zwei Membranen passieren , Der Import von Proteinen in Chloroplasten erfordert mehrere Translokatoren , In die Peroxisomen werden bereits gefaltete Proteine importiert , Durch Gentechnik können Pflanzen den Bedürfnissen von Landwirtschaft, Ernährung und Industrie angepaßt werden, Ein Gen wird isoliert, Zur Auswahl benötigt man eine Genbibliothek , Eine Genbibliothek kann in Phagen aufbewahrt werden , Auch Plasmide eignen sich für die Aufbewahrung einer Genbibliothek , Die Genbibliothek wird nach einem Gen durchsucht , Ein Klon wird durch Antikörper identifiziert , Ein Klon wird durch DNA-Sonden identifiziert , Gene können mit Hilfe von Transposons aufgespürt werden , Agrobakterien können Pflanzenzcllen transformieren, Das Ti-Plasmid enthält die genetische Information für die Tumorbildung , Ti-Plasmide werden als Tranformationsvektoren benutzt, Durch die Transformation einer Zelle aus einem Blatt wird eine neue Pflanze erzeugt , Man kann Pflanzen durch ein abgewandeltes Schrotgewchr transformieren , Protoplasten können durch die Aufnahme von DNA transformiert werden , Die Auswahl von Promotoren erlaubt eine gezielte Expression eines eingeschleusten Gens, Durch Adressierungssequenzen werden Genprodukte in ein bestimmtes subzelluläres Kompartiment dirigiert , Durch Transformation können Gene ausgeschaltet werden, Für die pflanzliche Gentechnik bestehen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, Durch das BT-Protein werden Pflanzen gegen Insektenfraß geschützt, Durch Gentechnik können Pflanzen vor Viren geschützt werden , Die Erzeugung pilzresistenter Pflanzen ist noch in der Anfangsphase , Durch die Herstellung herbizidresistenter Pflanzen können Totalherbizide als selektive Herbizide eingesetzt werden , Einsatz der Gentechnik zur Verbesserung des Ertrages oder der Qualität von Ernteprodukten, Die Gentechnik eröffnet Möglichkeiten, den Schutz von Agrarpflanzen gegen abiotischen Streß zu erhöhen "Auszüge aus dem buch

[pflanzen, ausbau, abläufe, chemie, biochemie, biologie, aufbau, funktion, funktionsweise, gentherpie, schutzverhalten, zellaufbau, abwehr, elemente, fotosynthese, pflanzenorgane, umwelt, stoffwechsel, energie, reduktion, bestandteile, analyse, einsatz, synthese, oxid]