HC 1 12-11-2018
Verbeteren van landbouw is mogelijk door het produceren van planten die:
- Stress tolerant zijn
- Minder water en bemesting nodig hebben
- Resistent zijn tegen pathogenen
- Gezond zijn (met veel vitaminen)
Kenmerken planten:
- Fotoautotroof
- Basis van het leven
- Sessiel
- Planten groeien op bepaalde punten en niet overal
Nieuwe cellen worden geproduceerd bij de meristemen (deze zitten bij de wortels en aan de
top van een stengel). Celdeling wordt vervolgd door groei van de cel. Er kan zowel breedte
als lengte groei plaatsvinden. Diktegroei gebeurt niet bij elke plant.
De snel van fotosynthese is lager omdat:
- De donkerreactie ook plaatsvindt tijdens de dag: Netto fotosynthese
= CO2 − f ixatie − donkerrespiratie − f otorespiratie
- Niet alle kleuren licht worden geabsorbeerd. Bij een blad is deze verloren energie
lager dan van een chlorofyl oplossing.
- Probleem van diffusie: In de intracellulaire ruimte zit veel lucht waardoor diffusie van
stoffen veel sneller zou gaan dan wanneer deze ruimte gevuld zou zijn met vloeistof
- Licht limitatie
- CO2 toevoer: deze is belangrijk maar wordt wel gelimiteerd door de aanwezigheid
van licht
- Fotorespiratie: RUBP kan bij een hoge temperatuur reageren met O2 tot C3 en C2 in
plaats van alleen C3. Met de C2 (PG) kan niks gedaan worden. Deze kan wel
omgezet worden door de reactie 2C2 + ATP = C3 + CO2. Deze reactie beïnvloedt
wel de snelheid van de fotosynthese
- Morfologische en psychologische variatie: hoog licht planten (planten met dikke
bladeren) hebben veel chloroplasten, doen aan meer koolstoffixatie, maar hebben
ook meer onderhoud en kunnen pas bij een hogere lichtintensiteit netto fotosynthese
hebben. Laag licht planten (planten met dunne bladeren) hebben relatief weinig
chloroplasten en doen minder aan koolstoffixatie. Ze hebben ook minder onderhoud
en kunnen met een lagere lichtintensiteit toch de netto fotosynthese reactie laten
plaatsvinden.
HC 2 15-11-2018
, Maïs is een C4 plant die niet aan de ‘normale’ calvincyclus doet. Mais kan groeien in warme
en droge gebieden. Maïs heeft een veel grotere affiniteit van CO2 en kan langer overleven
met minder CO2 dan rijst.
Quantum yield: hoe effectief kan je fotonen omzetten in CO2 respiratie (steilheid van
PSa-CO2 grafiek aan het begin)
Bij C4 planten zijn de bundel sheaf prominent aanwezig en bevatten deze onderdelen
chloroplasten. Hierin kan veel malaat worden opgeslagen.
C O2 → HCO3− + P EP → OAA + N ADP H → M alate
(schema ppt)
C4 doet niet aan fotorespiratie/hoge affiniteit voor CO2, maar kost wel 2 ATP om te
produceren (PEP). Je krijgt geen fotorespiratie omdat er constant een ‘hot-spot’ wordt
gemaakt met CO2 hierdoor ontstaat er een hoge affiniteit. Ten slotte is er een hoge
fotosynthese activiteit. C4 planten hebben een hoge W(ater)U(sed)E(fficiency) omdat er veel
CO2 wordt gefixeerd waarbij weinig water nodig is.
Metabolisme van cactussen (CAM):
Malaat wordt tijdelijk opgeslagen in de vacuole. ‘S nachts vindt dus alleen transpiratie plaats.
Tijdens de dag wordt het malaat de plant opgepompt en gebruikt voor de calvincyclus.
Nadelen aan dit metabolisme zijn langzame groei, omdat PEP maar beperkt aanwezig is in
de nacht en malaat beperkt aanwezig is tijdens de dag. Daarnaast is er een sterke regulatie
nodig,omdat bepaalde enzymen alleen bepaalde dagdelen aan mogen staan. Dit wordt via
een interne klok geregeld (reageert op hoge malaat en PEP concentraties).
Respiratie: omzetting van glucose en zuurstof tot energie (warmte, NADH, ATP) en CO2
Stikken van wortels: doordat de grond vochtig is kunnen ze niet meer aan genoeg zuurstof
komen om aan respiratie te doen. Als oplossing hebben wortels luchtkanalen ontwikkeld.
Hierdoor kan er efficiënt lucht verplaatst worden via de bovenkant van de plant naar de
wortels.
Mangroves: wortelpuntjes zijn boven het water uitgegroeid om toch voldoende zuurstof op te
kunnen nemen voor respiratie.
Kleine planten kunnen als snel stikken, ze vertonen dan enorm snelle bladergroei die ervoor
zorgen dat ze voldoende zuurstof uit de lucht kunnen halen en beter aan fotosynthese
kunnen doen. Ze gebruiken voor deze groei hun reservestoffen en het gaat zo snel doordat
ze hun cellen volpompen met water. Hierdoor krijgen ze veel lengte zonder veel energie of
tijd de verbruiken.
Verbeteren van landbouw is mogelijk door het produceren van planten die:
- Stress tolerant zijn
- Minder water en bemesting nodig hebben
- Resistent zijn tegen pathogenen
- Gezond zijn (met veel vitaminen)
Kenmerken planten:
- Fotoautotroof
- Basis van het leven
- Sessiel
- Planten groeien op bepaalde punten en niet overal
Nieuwe cellen worden geproduceerd bij de meristemen (deze zitten bij de wortels en aan de
top van een stengel). Celdeling wordt vervolgd door groei van de cel. Er kan zowel breedte
als lengte groei plaatsvinden. Diktegroei gebeurt niet bij elke plant.
De snel van fotosynthese is lager omdat:
- De donkerreactie ook plaatsvindt tijdens de dag: Netto fotosynthese
= CO2 − f ixatie − donkerrespiratie − f otorespiratie
- Niet alle kleuren licht worden geabsorbeerd. Bij een blad is deze verloren energie
lager dan van een chlorofyl oplossing.
- Probleem van diffusie: In de intracellulaire ruimte zit veel lucht waardoor diffusie van
stoffen veel sneller zou gaan dan wanneer deze ruimte gevuld zou zijn met vloeistof
- Licht limitatie
- CO2 toevoer: deze is belangrijk maar wordt wel gelimiteerd door de aanwezigheid
van licht
- Fotorespiratie: RUBP kan bij een hoge temperatuur reageren met O2 tot C3 en C2 in
plaats van alleen C3. Met de C2 (PG) kan niks gedaan worden. Deze kan wel
omgezet worden door de reactie 2C2 + ATP = C3 + CO2. Deze reactie beïnvloedt
wel de snelheid van de fotosynthese
- Morfologische en psychologische variatie: hoog licht planten (planten met dikke
bladeren) hebben veel chloroplasten, doen aan meer koolstoffixatie, maar hebben
ook meer onderhoud en kunnen pas bij een hogere lichtintensiteit netto fotosynthese
hebben. Laag licht planten (planten met dunne bladeren) hebben relatief weinig
chloroplasten en doen minder aan koolstoffixatie. Ze hebben ook minder onderhoud
en kunnen met een lagere lichtintensiteit toch de netto fotosynthese reactie laten
plaatsvinden.
HC 2 15-11-2018
, Maïs is een C4 plant die niet aan de ‘normale’ calvincyclus doet. Mais kan groeien in warme
en droge gebieden. Maïs heeft een veel grotere affiniteit van CO2 en kan langer overleven
met minder CO2 dan rijst.
Quantum yield: hoe effectief kan je fotonen omzetten in CO2 respiratie (steilheid van
PSa-CO2 grafiek aan het begin)
Bij C4 planten zijn de bundel sheaf prominent aanwezig en bevatten deze onderdelen
chloroplasten. Hierin kan veel malaat worden opgeslagen.
C O2 → HCO3− + P EP → OAA + N ADP H → M alate
(schema ppt)
C4 doet niet aan fotorespiratie/hoge affiniteit voor CO2, maar kost wel 2 ATP om te
produceren (PEP). Je krijgt geen fotorespiratie omdat er constant een ‘hot-spot’ wordt
gemaakt met CO2 hierdoor ontstaat er een hoge affiniteit. Ten slotte is er een hoge
fotosynthese activiteit. C4 planten hebben een hoge W(ater)U(sed)E(fficiency) omdat er veel
CO2 wordt gefixeerd waarbij weinig water nodig is.
Metabolisme van cactussen (CAM):
Malaat wordt tijdelijk opgeslagen in de vacuole. ‘S nachts vindt dus alleen transpiratie plaats.
Tijdens de dag wordt het malaat de plant opgepompt en gebruikt voor de calvincyclus.
Nadelen aan dit metabolisme zijn langzame groei, omdat PEP maar beperkt aanwezig is in
de nacht en malaat beperkt aanwezig is tijdens de dag. Daarnaast is er een sterke regulatie
nodig,omdat bepaalde enzymen alleen bepaalde dagdelen aan mogen staan. Dit wordt via
een interne klok geregeld (reageert op hoge malaat en PEP concentraties).
Respiratie: omzetting van glucose en zuurstof tot energie (warmte, NADH, ATP) en CO2
Stikken van wortels: doordat de grond vochtig is kunnen ze niet meer aan genoeg zuurstof
komen om aan respiratie te doen. Als oplossing hebben wortels luchtkanalen ontwikkeld.
Hierdoor kan er efficiënt lucht verplaatst worden via de bovenkant van de plant naar de
wortels.
Mangroves: wortelpuntjes zijn boven het water uitgegroeid om toch voldoende zuurstof op te
kunnen nemen voor respiratie.
Kleine planten kunnen als snel stikken, ze vertonen dan enorm snelle bladergroei die ervoor
zorgen dat ze voldoende zuurstof uit de lucht kunnen halen en beter aan fotosynthese
kunnen doen. Ze gebruiken voor deze groei hun reservestoffen en het gaat zo snel doordat
ze hun cellen volpompen met water. Hierdoor krijgen ze veel lengte zonder veel energie of
tijd de verbruiken.
