Öko

Alle Individuen stehen in Beziehung zu ihrer Umwelt und beinflussen sich gegenseitig

biotische(lebende) Faktoren:

-intraspezifisch(innerartlich):

-Konkurrenten

-interspefizifisch(zwischenartlich):

-Fressfeinde

-Mensch

-Parasiten

abiotische Fakoren:

-Temperatur

-Wasser

pH-Wert

-Lichintensität

-Luft- und Bodenfeuchtigkeit

-Wind

-gebietsfremde Tiere, Pflanzen, Pilze etc.

-sind nicht einheimisch, sie sind erst durch Einfluss des Menschen (bewusst oder unbewusst) kamen sie in einen neuen Lebensraum (Biotop)

-Neozoen: Tier

-Neophyten: Pflanzen

-einiege fügen sich ohne negative oder mit positiven Auswirkungen ein -> zB. erhöt die Diversität (Vielfalt an Lebensräumen, genetische, biologische oder Artenvielfahlt)

-andere schädigen das exestierende Ökosystem - sie verdrängen beheimatete Arten ->invasive Art (Konkurrenz)

oder sie selbst tragen fremde Parasiten oder Krankheiten mit sich - negativ für die Biodiversität

-100 eingeführt, 900 keine Chance, 99 positive Auswirkungen, 1 invasive Art (10er-Potenz)

-Inseln: jahrelang auf sich abgestimmtes/ abgeschirmtes Ökosystem (Isolation)

-Amphibien,Reptilien,wirbelose Tiere

-Körpertemperatur gleicht sich der Umgebungstemperatur an

-geringer Nahrungs- und Energiebedarf, durch geringe Wärmeproduktion

-RGT-Regel: Bei Temperaturerhöhungen von 10 Grad beschleunigen sich Lebensprozesse um das doppelte

-Kälte- und Wärmestarre

-nur bestimmte Lebensräume

-Säugetiere, Vögel, etc.

-konstatnte Körpertemperatur, unabhängig von der Umgebungstemperatur

-hoher Nahrungs- und Energiebedarf, durch hohe Wärmeproduktion

-isolationseffekt (Federn, Fell, etc.)

-körpereigenener Temperaturregulationsmechanismus: Muskelzitter, Schwitzen

-Winterruhe, Winterschlaf -> Energieeinsparung

-hohes Spektrum an Lebensräumen

-> Es gibt auch Ausnahmen durch Evolution

Bei gleichwarmen Tieren nimmt die größe naher verwante arten oder Unterarten von den warmen Zonenen zu den Polen zu.

->Kleine homoiotherme Tiere haben im Vergleich zu großen homiothermen Tierenmit gleichem Körperbau eine größere relative Oberfläche. Sie kühlen schneller aus->größeres Oberflächenvolumenverhälnis (Fläche x hoch 2, Volumen x hoch 3)

Abstehende Körperteile verwanter homoiothermer Tiere sind bei Arten, die in kälteren Gebieten leben, meist kleiner als bei Arten aus wärmeren Klimazonen.

->Homoiotherme Tiere in kalten Zonen verringern durch die geringere reltive Oberfläche den Wärmeverlust

-Jede Art besitzt ökologische Potenzen (Ressourcen der Umwelt zu nutzen) und ökologische Toleranzen (Umweltbedingungen in bestimmten Grenzen zu ertragen (a-biotische Faktoren) ->Umweltansprüche

Zudem beinflusst die art ihre Umwelt, es entsteht eine vielseitige Wechselbeziehung zwischen Art, die das Überleben der anderen Art beinflusst

gleiche Nischendimension (intra-,interspezifische Konkurrenz)

unterschiedliche ökologische Nischen

gleiche ökologische Nische->besserangepasste Art gewinnt

mehrere a-biotischen Faktoren

Änderung einer Art im Laufe der Evolution, auch die ökologische Nische verändert sich ->Anpassungsprozess an veränderte Umweltbedingungen - Vermeidung von Konkurrenz, neue ökologische Planstellen und Standorte (Habitate)

-eng mit dem Evolutionsgedanken verknüpft (Veränderung im Lebenszyklus=neue ökologische Nische=Einnischung)

dann kommt es zur Spezialisierung der eigenen Nische -> Konkurrenzvermeidung

Ausfall der Konkurrenz (Konkurrenzausschlussprinzip) -> Einnischung in neue Habitate - evt. Generalisierung zB. Nahrung

Zusammenleben

-Selektionsdruck

-Sympiose, Parasitismus, Parasymbiose

-Jagtstrategien und Abwehrmechanismen wird aufeinander abgestimmt

-enge wechselseitige Anpassung

-Alle Umweltfaktoren a-biotische Faktoren wirken nie gleich auf ein Organismus ein, deswegen p.P.

-Fähigkeit die abiotischen Faktoren zuertragen

-Toleranzkurve: Graph

-Toleranbereich: Gesamtbereich in welchem ein Organismius ohne Konkurrenz exestieren kann

-Optimum: Wert des Umweltfaktors mit der höchsten Vitalität des Organismus

-Pessimum: Randbereich, Organismus kann überleben, sich aber nicht forpflanzen

-Präferenzbereich: Bereich des Umweltfaktors, den der Organismus bei freier Wahl bevorzugt

-Min/Max: Tod des Organismus

-stenopotent/stenöke (nur ein Faktor)Arten: enger Toleranzbereich/geringe ökologische Potenz

-eurypotente/ euryöke (nur ein Faktor) Arten: weiter Toleranzbereich/ breite ökologische Potenz

-Fähigkeit die abiotischen und biotischen Faktoren zu ertragen

-> meist intraspezifische Konkurrenz

-geringer als physiologische Potenz

Sexualpartner:

-artspezifische optische, akustische und chemische Signale

-Dauer-Ehe oder Saison-Ehe

angehörige soziale Verbände:

anonymer Verband:

-besserer Schtz vor Feinden

-Arbeitsteilung

individualisierter Verband:

-Beziehungsgefüge

-Schutz vor Feinden

-Schutz von Ressoucen -> Konkurrenzsituation

Konkurrenten: Konkurrenz um Geschlechtspartner, Raum, Ressoucen-> Aufteilung in Territorien (Revierkämpfe)

Räuber ernährt sich von der Beute - tötet Beute direkt. In der Natur entwickelt sich zwischen den beiden ein komplexes Zusammenspiel -> Koexistenz beider möglich

-Zusammenleben artverschiedener (interspezifische) Organismen

-Beide Artenm haben Vorteile von der Wechselwirkung

-Ektosymbiose: außen

-Endosymbiose: innen

-Parabiose/Nutznießertum +/o: lockere wechselseitige Beziehung-meist hat nur einen Vorteil/Nutzen

-Allianz +/+: lockere wechselseitige Beziehung - beide haben einen Vorteil/Nutzen

-++/+ obligate Symbiose: enge symbiotische Beziehung-mindestens für einen Partner lebensnotwendig

-Kommensalismus +/o: zb. Aasgeier, die löwenfolgen um sich von den Überbleibseln ihrer Beute zu ernähren

-Nur der Parasit hat Vorteile durch die Wechselwirkung

-Parasit lebt aufd en Kosten des Wirts - verkürtzt seine Lebensdauer

-Parasit ist meist nur auf den Wirt angepasst (Koeveolution) -> wirtspezifisch

-Zwischen- und Endwirt

-temporäre Parasiten: Wirt wird nur zur Nahrungsaufnahme genutzt

-permanenter Parasit: leben ständig auf dem Wirt -> hohe Wirtsspezifität

-Ektoparasit: leben auf flachen Körperoberflächen durch Hafts- und Klammerorgane - ernähren sich von Eiweißbestandteile der Haare oder des Blutes

-Endoparasit: leben im Inneren des Wirts - besitzen reduzierte Körperteile - ernähren sich von aufgenommenen Nährstoffen des Wirts - hoche Vermehrungsrate, daher auch einen hochen Generationswechsel

-Vollparasit: Pflanzen ohne autotrophe Lebensweise (,,verlernt‘‘) - ist auf Nährstoff- und Wasserzufur der Wirtspflanze angewiesen

-Halbparasit: besitzen Chlorophyll und betreiben Fotosynthese. Entnehmen der Wirtspflnze nur Wasser und Salze

-Parasitoid -/—: Wirt ist der Lebensraum für Larven - ist die Larvenentwicklung vollendet, wird der Wirt getötet

-Sozialparasitismus: Verhalten des Wirts wird ausgenutzt

-Nahrungsbeziehung: spezifische Anpassung (Koevolution), Entzug der Nahrung, Gewebezerstörung und Abgabe von giftigen Stoffwechselprodukten (verkürtzte lebensdauer des Wirts), nutzt ihn aus und bringt ihn dann um

-Individuen einer Art, die in dem gleichen Gebiet leben und sich dort fortpflanzen

-dynamisches System - Individuenanzahl verändert sich durch Vermehrung und Tod

-Wachstum: Geburtenrate höher als Sterberate

-exponenzielles Wachstum: gleichbleibende Vermehrungsrate und fehlende Regulationsfaktoren (Gradation) - zB. neuer Lebensraum konkurrenzlos besiedelt (Neobiota)

-logistisches Wachstum: begrenztes Wachstum (Kapazität) - steigende Population, interspezifische Faktoren (Räuber) bekommen eine größere Wirkung, Sterberate steigt, Wachstum verlangsamt sich

-statinäre Phase: Gr=Sr -> Kapazität (K) erreicht (max. Populationsgröße einer Art)

-Massenwechsel: starke Schwankung um die Kapazitätsgrenze -> Populationswellen

-geringe Vermehrungsrate

-Langlebigkeit

-Sicherung der Nachkommen

-leben bei konstatnten Umweltbedingungen

->Kapazität wird erreicht

-hohe Vermehrungsrate

-Kurzlebigkeit

-leben bei schwankenden Umweltbedingungen

-können Veränderung der Umweltkapazität durch rasches Populationswachstum wieder erreichen (R-Zuwachsrate)

-erreichen selten den K-Wert

-Massenvermehrung

Dichteabhängige Faktoren:

-Je mehr Individuen, desto mehr Faktoren -> negative Rückkopplung (vergleichbar mit einem Kreislauf)

-Regulationsmechanismen zB.:

-interspezifische Konkurrenz (Räuber-Beute)

-ansteckende Krankheiten

-Kanibalismus

Dichteabhängige Faktoren:

-herschen gleichgültig, unabhängig von der Populationsgröße, keine Regulationsmechanismen

-Gr und Sr sind unabhängig von der Individuenanzahl

-zB.:

-Klima

-Umweltkatastrophen

-nicht ansteckende Krankheiten

-prognostiziert die Individuenanzahl von Räuber und Beute und deren Entwicklung

-Je mehr Beute, desto mehr Räuber

->Populationswellen - Populationsdynamik - Minimum und Maximum (Aussterben - Kapazität)

1. Individuenanzahl von R und B schwanken periodisch. Maxima der R erfolgt phasenverschoben denen für die B

2. Langfristig bleiben die Mittelwerte beider konstant - schwanken aber um einen Mittelwert - B höher

3. Eine Ursache, die R und B gleichermaßen dezimiert, vergrößert die Population der B und vermindert die der R -> B sind r-Strategen und R k-Strategen - B vermehrt sich schneller, schnellere Regeneration der Populationsgröße

-Regeln treffen nur auf Nahrungsspezialisten zu, da es keinen Bezug auf a-biotische Faktoren gibt und nur wenn die B die einzige Nahrung der R ist (Laborbedingungen)

-Bei Nahrungsgeneralisten wird die Dynamik von R und b entkoppelt

-breites Nahrungsspektrum

-Verhalten ist opportunistisch (effizient-geringer Kostenaufwand, hoher Energienutzen)

->eurypotent/euryök

-geringes Nahrungsspektrum

-bestimmte Ressourcen (können diese gut nutzen und sind auf sie angewiesen) -> sie nicht nicht ersetztbar

->stenopotent/stenök

-räumliches Verteilungsmuster

-gehäuft, regelmäßig, zufällig (Normalverteilung)

-Häufigkeit einer Art in ihrem Habitat (Lebensraum)

-Verteidigungsstrategie

-eine Folge von Räuber-Beute und Koevolution

-Nachahmungstracht (Pflanzen oder Tiere)

-Veränderung in Gestalt, Haltung und Farbe (kriptische Veränderung)

-wird nicht als Beute erkannt -> Fressfeinde werden getäuscht

-zB. Äste, Blätter, Rinden

-Folge der Räuber-Beute und der Koevoultion

-Nachahmung eines wehrhaften oder ungenießbaren Tieres durch harmlose Tiere

Müllersche Mimikry:

-Durch die Evolution haben sich ähnliche Wahrntrachten gebildet

-Trifft Fressfeind auf den Nachahmer, verliert die tarnung seine Wirkung

-Zahl der Nachahrmer darf nicht zu groß werden

Peckhamsche Mimikry:

-Tiere werden angelockt um sie als Nahrung zu essen

-Gegenteil von Tarnung

-zB. auffällige giftige warn Farben

-alle Ökosysteme (Land-, Süßwasser-, und Meerwasserökosysteme)

-alle Organismen und a-biotische Faktoren

-Vernetzung von Biozönose und Biotop

-alle autotrophen (Fotosynthese aktiven) Organismen

-alle heterotrophen (nicht fotosynthese aktiv) Organismen

-nehmen direkt/indirekt Stoffe von Produzenten auf um eigenen Stoff- und Energiebedarf zu decken

-Organismen gehören zu einer Trophieebene, wenn sie eine ähnliche Hauptnahrungsquelle besitzen

-Pflanzenfressend

-Fleischfressend

- fleischfressende Sekundärkonsumentenesser

-Nährstoffe werden von Trophieebene zu Trophieebene weitergegeben

-Nahrungsketten überschneiden sich (Generalisten)

-Zersetzer

-sie bauen abgestorbene Biomasse zu anorganischen Stoffen (zb. Mineralien) unter Sauerstoffverbrauch ab

-Lebensgemeinschaft

-Lebensraum

-Abgabe von Waserdampf eines Blattes

-Zerkleinerer

-der Energiefluss ist vergleichbar mit einer ,,Einbahmstraße‘‘ - Energie muss stetig von außen zugegeben werden und von einer Trophieebene zur nächsten weitergegeben werden

-Zentrale Energiequelle: Sonne

-Autotrophe Produzenten nutzen Lichtenergie zur Herstellung von Biomasse

-Bruttoprimärproduktion: Nur ein kleiner Teil der Energie der eingestrahlen Sonne wird durch die Fotosythese als chemische Energie gebunden -> die Pflanze benötigt Energie selber für Stoffwechselvorgänge und es wird auch als Wärmeenergie frei

-Nettoprimärproduktion: Abgestorbene Pflanzenteile werden von Destruenten abgebaut (Recycling) -> Nur ein ganz kleiner Teil wird an die nächste Trophieebene weitergegeben

Energiepyramide/Biomassenpyramide:

-Diagramm, welches die Abgabe/Weitergabe der Energie der Biomasse von niedrigen Ebenen (Produzenten) zu höheren Ebenen (Konsumenten) angibt

-Energie nimmt ab, weil weniger Energie weitergegeben wird, kann auch nur weniger Biomasse entstehen

-nicht in jedem Ökosystem gleich, weil r-Strategen, wenig Biomasse produzieren und viel Energie weitergeben können

-bestimmte Tiere können zwei Trophieebenen besitzen

-alle ernähren sich dirket oder indirekt vom Primärproduzenten

-C kommt in und zwischen den verschiedednen Erdspären vor - kohlenstoffhaltige Verbindungen werden chemisch umgesetzt und ausgetauscht

-Wenn Mensch in den Kreislauf einreift, findet kein Gleichgewicht des Austauschs unter den Spären statt

1) Assimilation

-Co2 wird aus der Atmosphäre von Pflanzen aufgenommen: Fotosythese -> Glucose und O2 -

benötigt wird dabei Lichtenergie und Wasser

2)

-Aerobe Lebewesen geben durch die Zellartmung beim Ausatmen Co2 an die Atmos. ab

-benötigt wird Glucose und O2 (zB. Nahrungsaufnahme durch Pflanzen)

3)

-Tiere scheiden kohlenstoffhaltige Verbindungen aus, Destruenten zersetzen diese unter Energiegewinnung zu Co2

-Methan wird nach einieger Zeit in der Atmos. zu Co2 umgewandelt

4)

-abgestorbene organische Materialien können in Gewässern (Hydrospäre) gelangen und dort als Co2 freigesetzt werden

-Destruenten zersetzen die Sedimentschicht - Phytophlankton betreibt damit Fotosynthese und stellt damit Nahrung für andere her

5)

-ständiger Austausch zwischen Litosphäre (Gestein) und Hydrosphäre durch Vögel und Überschwemmungen

6)

-C kann sich im Wasser lösen, dabei entsteht Kohlensäure (H2Co3) und Carbonat-Ionen (Co3 hoch 2-) reagieren mit Calcium-Ionen (Ca hoch 2+) zu Kalk (CaCo3) und sinkt auf den Boden ab -> Sedimentschicht

7)

-Wenn die Sedimentschicht nicht von Organismen abgebaut wird, entsteht Erdöl, Erdgas und Kohle (fossile Brennstoffe) -> durch Verbrennung von Menschen entsteht Co2, welches in die Atmos. aufsteigt -> Verschiebung des Gleichgewichts des Kohlenstoffkreislaufs -> Klimawandel (unberechenbare Auswirkungen)

-Es gelagt durch das Verbrennen auch in die Hydrosphäre (mehr Co2=mehr Kohlensäure, sie senkt den pH-Wert -> Organismen sterben aus (Artenverlust)

-Bäume sind Kohlenstoffspeicher -> durch Rodungen des Menschen steigt der Co2-Gehalt

-Alles Spähren speichern Co2 (90% in der Lithospäre) gebunden als Kalkstein (CaCo3)

->Im Winter betreiben die Pflanzen aufgrund der geringeren Lichtintensität weniger Fotosythese -> Co2-Gehalt steigt überpropotional

-starke Anreicherung von Nährstoffen und damit ein übermäßiges Wachstum der autrotophen Organsimen

-Et. kann in einem gewisssen Maße verhindert werden -> Selbstreinigungseffekt durch Destruenten - allerdings funktioniert der Effekt besser desto mehr O2 im Wasser vorhanden ist (Fluss mehr als See (durch fließendes Wasser), deswegen sind Seen (Stehgewässer) meist öffter von Et. betroffen

-natürliche Et. (Anhäufung von organischen Materialien)

-anthropologe Et. (durch den Mneschen verusacht zb. Dünger)

-Zu viel Nährstoffe=Wachstum der Pflanzen= mehr O2 durch Fotosythese

-besonders wächst Phytoplankton, welches eine dicke lchtundurchlässige Schicht (Algenblüte) bildet

-Oraganismen sterben ohne Licht und sinken als tote Biomasse auf den Grund des Sees ab

-Zooplankton schafft es nicht die große Masse an Plankton abzubauen-> Plankton sinkt als Detritusregen uf den Drund des Sees ab

-zuerst aerober Abbau(Destruenten bauen unter O2-Verbrauch ab), dann anaerober Abbau (Fäulnisbakterien kommen zu Einsatzt), dann sterben auch die restlichen Organismen, aufgrund des fehlenden O2 (während der Sommerstagnation findet kein O2 Austausch innerhalb der Seeschichten statt, aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen und daher auch der unterschidlichen Dichten des Wasser entsteht eine stabile Wasserschichtung, oben geringe Dichte, unten höchste Dichte) -> Bioindikator von aneroben Bedinungen ist die Zuckmückenlarve

-Durch die hohe Lichtintensität im Oberflächenwasser können Wasserpflanzen und Phytoplankton im Rahmen der Photosynthese enorm viel Sauerstoff produzieren. Dementsprechend arm an Nährsalzen (benötigen Wasserpflanzen und Phytoplankton zum Wachstum) wird das Epilimnion. Im Hypolimnion ist es genau anders herum: Es kann wegen Lichtmangel keine Photosynthese betrieben werden, sodass kaum gelößter Sauerstoff vorhanden ist. Weil es hier an Produzenten für Biomasse gänzlich fehlt, werden auch keine Nährstoffe verbraucht. Die Folge ist ein hoher Nährsalzgehalt in der Tiefenschicht.

-Giftige Gase entstehen (Phosphat) und eine Sedimentschicht aus der toten nicht zersetzten Biomasse

->Die Wasserqualität nimmt ab -> Massensterben (,,der See kippt um‘‘)

-Wanderung von chemische Umsetzung des Stickstoffs (N) in der Lithosphäre, Hydrosphäre und der Atmosphäre

-Stf. kommt in der Biosphäre in unterschiedlichen Formen vor

-in der Atm. liegt er als elementarer Stf. vor -> Organismen können diesen nicht verwenden, deshalb muss er umgewandelt werden (zB. essentiell für das Wachstum der Pflanzen

Stickstofffixierung:

-Stickstoff wird gespalten zu Amonium-Ionen (NH4) und Ammoniak (NH3)

-biotisch:

-Stf-fixierende-Bakterien spalten Stf.-verbindungen

-Knöllchenbakterien gehen mit den Wurzeln der Pflanzen eine Symbiose ein ->Bakterien liefern Stf. und die Wurzeln Nährstoffe

-abiotisch:

-Durch Sonneneinstrahlung und Blitzeinschläge kann der elementarer Stf. ebenfalls zu NH4 und NH3 reagieren

Nitrifikation:

-Pflanzen bevorzugen Nitrat

-in aeroben Gewässern und Böden sind Nitrifizierer(Bakterien) vorhanden, die Amonium-Ionen und Amoniak über Nitrit (NO2-) in Nitrat (NO3-) umwandeln

innerer Kreislauf:

-schließt sich schneller als äußerer Kreislauf

-Amonifikation:

-Pflanzenfresser nehmen durch ihre Nahrung Stk. auf und Fäulnisbakterien und Pilze zersetzen die Stf.-verbindungen zu NH4+ und NH3

äußerer Kreislauf:

-Dentrifiktion (Nitratreduktion):

-in anearoben Böden befinden sich dentrifizierende Bakterien, die Nitrat über Nitrit in Lachgas (N2), Stickstoffmonoxid (No) und weiter zu elementarem Stickkstoff N reduzieren

-Dieser wird dann in die Luft abgegeben und kann dann neu fixiert werden

->der Kreislauf begint von vorne

-Nitrate werden im Körper wie im Stickstoffkreislauf zu Nitrit umgewandelt, dieses wird wiederum zu Nitrosaminen umgewandelt -> das ist schädlich und krebserregend für den menschlichen Körper

- sexy Gleichung der Fotosythese: 6Co2 + 6H2o -> C6H12o6 + 602

-im Winter weniger Fotosythese, aufgrund weniger Sonneneinstrahlung

-RGT-Regel: 10 Grad mehr=Reaktion läuft doppelt so schnell ab

-Palisadengewebe mit vielen Chloroplasten im Blatt

-Chloroplasten besitzen viele unterschiedliche Kompartimente (zB. Stroma und Granathylakloide)

-Granathylakloidmembran besitz das Fotosystem I und II

-Antennenpigmente (Chlorophyll b und Carotinoide) werden durch Licht/Photonen angeregt, diese Energie wird durch benachbarte Antennenpigmente an das Reaktionszentrum (Chlorophyll a) übertragen

-das Reaktionzentrum wird angeregt und überträgt ein Elektron (e-) auf einen primären Elektronenakzeptor, welcher sich noch in dem Reaktionszentrum befindet

-Fotosystem I: Pigment 700-absorbieren Licht am besten bei einer Wellenlänge von 700 Nanometern (nm)

-Fotosystem II: Pigment 680- aborbieren Licht am besten bei einer Wellenlänge von 680 nm

-im Stroma

-Co2 wird zu Glucose und ADP und NADP+ für die Lichtreaktion reduziert

-benötigt Co2, ATP und das Reduktionsäquivalent NADPH + H+ aus der Lichtreaktion -> beide Reaktionen sind voneinander abhängig

-ATP und NADPH + H+ werden nicht gespeichert - sofortige Umsetztung

->Der Calvin-Zyklus ist daher nur möglich wenn gleichzeitig die Lichtreaktion abläuft

-3 Phasen:

-Kolenstofffixierung

-Reduktion und Bildung von Glucose

-Regeneration des Co2-Akzeptors

1)-Mithilfe von ATP aus den Lichtreaktionen wird aus Vorstufen Ribulose-1,5-bisphosphat (RuBP) gebildet. Das ist der Co2-Akzeptor, also das Molekül, das Kohlenstoffdioxid aufnimmt

2)-Das Enzym Rubisco katalysiert die Bindung von Co2 an RuBP. Aus deminstabilen C6-Körper entstehen zwei Moleküle 3-Phosphoglycerat (PGS). Man spricht von Kohlenstofffixierung, weil der Kohlenstoft des Co2 in ein organisches Molekül eingebaut wurde

3) 4)-Mittels ATP aus den Lichtreaktionen wird PGS auf ein höheres Energieniveau gehoben und schließlich durch Übertragung energiereicher Elektronen, die NADPH + H+ aus den Lichtreaktionen bereitstellt, zu Glycerinaldehyd-3-phosphat (G3P) reduziert (Phase der Reduktion)

5)-Der C3-Körper G3P ist das energiereiche Produkt des Calvin-Zyklus, aus dem Glucose und andere organische Verbindungen hervorgehen können. Für die Bildung von einem Molekül Glucose muss der Calvin-Zyklus sechs Mal durchlaulen werden

6)Der größte Teil des gebildeten G3P verbleiben im Cakvin-Zyklus und wird für die Regeneration des Co2-Akzeptors genutzt

1)-durch die Lichtenergie (Photonen) wird Chlorophyll a (P680) im Reaktionszentrum des Fotosystems II angeregt und auf ein höheres Energienineau gehoben (Elektronen/Redoxpotenzial)

-zwei Elektronen werden auf eine Elektronen-Transportkette, die aus Fotosystem I und II un ein hintereinander geschaltenes Redoxystem, übertragen

2)-Die entstandene Elektronenlücke im Fotosystem II wird durch die Elektronen aus der Fotolyse des Wassers, welche ebenfalls durch die Lichtenergie angeregt wird, ersetzt (2e-, 2H+ und O)

3)-Elektronen durchlaufen:

1. Plastochin

2. Cytochromkomplex

3. Plastocyanin

-Dabei wird schrittweise Energie frei -> als Wärme oder zur ATP-Synthase genutzt

-Elektronrn werden auf ein noch höheres Energieniveau gehoben

4)-Chlorophyll a (P700) wird im Reaktionszentrum des Fotosystem I durch Licht angeregt und zwei neue Elektronen werden auf eine weiteree Elektronen-Transportkette übertragen. Die Lücke im Fotosystem I wird durch die Elektronen aus P680 gefüllt

5)

1. Ferredoxin

2. NADP+-Reduktase

6) Elektronen werden auf NADP+ + 2H+ übertragen - es entsteht das Reduktionsäquivlent NADH+ + H+ -> für diese Bildung müssen zwei Elektronen die Elektronen-Transportkette durchlaufen

Chemieosmose:

-Protonengradient: Innen nach Außen

-Für jedes durchfließende Proton wird Energie freigesetzt

- zusätzlich Protonen aus der Fotolyse des Wassers

-Thylakoidmembran trennt Stroma von Innenraum

->Vorausetzung für Bildung und Aufrechterhaltung des Konzentrationsgradienten

->Redoxsysteme I und II fördern Protonengradienten: Funktionieren als Protonen-Pumpe

-Protonengradient wird aauch an dem pH-Wert deutlich (innen 5, außen 8 - Säuren besitzen mehr Protonen)

-Beim Fluss der Protonen durch das Enzym ATP-Synthase entlang des Konzentrationsgradienten wird Energie frei, die zur Bildung von ATP verwendet wird

-Entwicklung von Ökosytsemen (zeitlich) - Aufeinanderfolge von Lebensgemeinschaftenn in einem Biotop

-Ökogenese(Entestehung neuer Ökosysteme in der Biosphäre)

Initialphase (Jugendstadium):

-Pionierarten wandern ein und bilden in unbesidelten Orten eine Lebensgemeinschaft (r-Strategen: klein, euryök, wenig konkurrenzstark, hohe Dichte)

-Primärproduktion: Produktion von Biomasse ist größer als der Verbrauch

- werden von mehrjährigen höherwüchsigen Sträuchern verdrängt (-> a-biotische Faktoren verändern sich)

Folgephase (Folgestadien):

- ,,

-kleinere Arten werden beschattet -> weniger Wachstum (Konkurrenzausschlussprinzip)

Klimaxphase (Reifestadium):

-Tiere siedeln sich in Biotope an, wo verfügbareRessourcen zu finden sind (Räuber wo Beute ist)

-Biomassse, Bruttoproduktion, Artenvielfahlt ereicht einen konstanten Wert - biologisches Gleichgewicht

-Nahrungsketten vernetzen sich

-Anfangs r-Strategen und dann k-Strategen (am Ende sind die Organismen am besten angepasst, die die die beste reproduktive Fitness erzielen an die aktuellen a-biotischen Faktoren - Evolution)

-Vorgang wird immer wieder wiederholt und dauert Jahrzente

Formen der Sukzession:

-Primärsukzession: unbelebte Lebensräume werden besidelt

-Sekundärsukzession: setzt nach Störung eines bestehenden Ökosystem ein zB. durch Überschwemmungen

-Mosaikzyklen:

-zB. durch Windbruch

-kleine Lichtungen entstehen - lokaler Ort wird wieder auf frühere Stadien zurückgeworfen -> lokale Neusukzession

-mehrere lokale Stellen in unterschiedlichen Stadien: Sukzessionsinseln (Mosaik)

-limitierender Faktor: der am ungünstigsten ist - am weitesten vom Optimum entfernt

-Temperatur, Licht und C02

-Soziales, Ökonomie, Ökologie

-ökologischer Fußabdruck/ Rucksack

-Wasserspeicher in den Blättern (Sukkulenz)-zB. Kakteen (Blattsukkulenten)

-Crassulacean Acid Metabolism ->CAM

-Habitat: hohe Temperaturen, seltene Niederschläge -> extreme Trockenheit

-öfnnen Spaltöffnungen Nachts, schließen tagsüber, um Co2 aufzunehmen und sich vor Austrocknungen zuschützen (Transpiration (Verlust von Wasserdampf) gering zu halten) -Photorespiration-Rubisco kann auch O2 bindne

-> genau andersherum als bei anderen Pflanzen

-zeitliche Trennung der Co2 Fixierung und der Sekundärreaktion (Calvin-Zyklus)

Nacht:

-Co2 wird als Apelsäure im Cytoplasma fixiert

-In Vakuolen zu Speicherung transportier -> Absenkung des pH-Wert des Zellsafts in den Vakuolen

Tag:

-Apfelsäure wird aus den Vakuolen iu das Cytoplasma transportiert ->pH-Wert des Zellsafts steigt

-Im Chloroplast wird das Co2 wieder abgespalten und in den Calvin-Zyklus eingebaut->Glucose wird gebildet

Vergleich zu C3-Pflanzen:

-CAM-Pflanzenbesitzen eine geringere Produktivität, aber Wasserverlust kann auf mehr als ein Zehntel der C3-Pflanze rediziert werden

->Angepasstheiten der CAM-P. im Fotosythesestoffwechsel ermöglichen neue ökol. Nischen zu bestzen, die sonst nicht zugänglich wären

-Habitat: hohe Temperaturen

-Meis: wichtiges Getreideart, aufgrund hoher Biomassenproduktion (Oxalacetat ist das erste Produkt mit 4 Kohlenstoffatome der Co2-Fixierung

-im Vergleich zu C3: C4 besitzen besondere Strukturen und Funktionen in den Blättern -> wurden durch Evolution und natürliche Auslese begünstigt

-können Fotosynthese betreiben, ohne bzw. kaum geöffnete Spaltöffnungen bei Hitze -> Verringerung des Wasserverlustes, aber keine gleichzeitige C02-Aufnahme

-Co2 wird zweimal fixiert (Pep in Mesophyllzellen und Rubisco in Bündelscheidenzellen) -> räumliche Trennung (Grund für hohe Fotosyntese bei Hitze)

-besitzen zwei fotosynthetische Zellen -> sind kreisförmig um die Leitbündel angeordnet

-Bündelscheidenzellen umgeben die Leitbündel, Mesophyllzellen schließen nach außen an

-Bz. und Mz. unterscheiden sich in Enzyme

-Chloroplasten der Bz., sowi C3-Pflanzen, fixieren mithilfe des Enzyms Rubisco Co2 im Calvin-Zyklus und bilden Glucose

-Mz. ethalten ein anderes Enzym: PEP-Carboxylase-fixiert Co2 an den Aktezpator PEP (Phospoenol-pyruvat) -> es entsteht ein C4 Molekül, es wird in den Chloroplasten weiter zu Malat umgesetzt

-Malat wird von den Mz. in Bz. transportiert -> Co2 wird gespalten

-Rubisco arbeitet nur mit Licht (normale Pflanzen öffnen Nachts nicht ihre Öffnungen, weil Rubisco dann nicht arbeitet und sie Co2 nicht speichern können)

-die höhere Fotosytheseleistung eine Sonnenblattes mit zweischichtigem Palisadengewebe wird durch die größere Fläche eines Schattenblattes annähernd

-bei geringer Belichtungsstärke negative O2 Entwicklung -> atmung überwiegt je höher die Belastungsstärke, umso mehr Sauerstoffentwicklung wenn O2-Entwicklung -> Kompensationspunkt

-bei Sauerklee bei geringer Lichtintensität entsteht schon eine Kompensation, da wenig Energieverbrauch (kein Palisadengewebe)

-Weidenröschen nutzen hohe Lichtenergie durch viel Palisadengewebe, das kostet aber bei geringerer Lichtintensität zu viel Energie durch Atmung

1)Artenvielfahlt

2)Vielfahlt an Lebensraum (Ökosystemen)

3)genetische Vielfahlt