Wenn wir Menschen von anderen angegriffen werden

Wenn wir Menschen von anderen angegriffen werden, rufen wir um
Hilfe. Wir schreien laut, winken oder laufen davon. Das alles können
Pflanzen natürlich nicht. Aber wehrlos sind sie deshalb noch lange
nicht. Sie haben sich über die Jahrtausende ausgefeilte
Verteidigungstechniken einfallen lassen. Und dabei holen sie
tatsächlich auch selbst Hilfe, nur dass wir das nicht hören. Oder aber
sie fahren gleich selbst ein ganzes Arsenal an
Verteidigungsmechanismen auf.
Ameisenpflanze:
Quelle: Wikipedia, Autor Kurt Stüber
Frage 1 (Klassenstufe 7-11)
Pflanzen werden von ganz verschiedenen Tieren angegriffen und verspeist. Es gibt einen
gemeinsamen Überbegriff für die Pflanzenfresser. Wie lautet dieser?
Lösung:
Herbivore oder Phytophage
Ein Beispiel für eine Pflanze, die sich aktiv Hilfe im Kampf gegen Fraßfeinde sucht, ist die
Ameisenpflanze. Welchen Unterstützer holt sich die Ameisenpflanze?
Ameisen. Deswegen heißt die Ameisenpflanze auch so.
Vögel. Denn die Ameisenpflanze wird von Ameisen angefressen und holt sich daher den natürlichen
Feind der Ameisen - Vögel - durch bunte Blüten zur Hilfe.
Spinnen. Denn diese haben Ameisen - den Fraßfeind der Ameisenpflanze - zum Fressen gerne und
werden mit Duftstoffen angelockt.
Lösung:
Es sind in der Tat die Ameisen.
Zusatzfrage (Klassenstufe 8-11)
Wird die Ameisenpflanze angefressen, dann reagiert sie mit der erhöhten Produktion von Blattnektar.
Auslöser für diese Reaktion sind bestimmte Substanzen im Speichel der Angreifer. Bisher konnte die
Forschung aber noch nicht genau klären, welche Stoffe das sind. Sicher ist jedoch, dass die Pflanze
mit der Produktion eines bestimmten Botenstoffs beginnt, sobald sie angefressen wird.
Welcher Botenstoff ist das?
Nicotin
Jasmonsäure
Glucose
Geraniol
Lösung:
Richtig ist die Jasmonsäure. Süße Glucose lockt zwar bestimmt auch, ist aber kein Botenstoff und
Geraniol und Nicotin sind zwar Botenstoffe, aber nicht von der Ameisenpflanze.
Zusatzfrage (Klassenstufe 9-11)
Zusatzfrage (Klassenstufe 9-11)
Bereits eine knappe halbe Stunde nach der ersten Fraßschädigung läuft bei der Ameisenpflanze die
Produktion von Blattnektar auf vollen Touren. Der süße Nektar lockt dann Helfer an, die "ihr" Futter
wiederum gegen die Fraßfeinde der Ameisenpflanze verteidigen. Rasch nimmt dadurch also die Zahl
der Helfer zu und die Anzahl der Feinde ab.
Für die Ameisenpflanze bedeutet es einen hohen Energieaufwand, diesen Nektar zu produzieren.
Aber das Geschäft scheint sich zu lohnen. Außerdem muss sie auch noch den Botenstoff
synthetisieren.
Was ist der Ausgangsstoff für die Biosynthese des Botenstoffes?
Ein Zucker
Eine Aminosäure
Eine Fettsäure
Lösung:
Jasmonsäure wird in mehreren Schritten aus der Fettsäure α- Linolensäure hergestellt.
Zusatzfrage (Klassenstufe 10-11)
Doch Pflanzen sind nicht in allen Fällen auf Hilfe von außen angewiesen. Sie haben sich im Laufe
der Evolution immer mehr eigene Verteidigungsmechanismen einfallen lassen. So bastelt sich der
Schwarze Senf quasi seine eigenen "Bomben", die er dann zündet, wenn er von Raupen angefressen
wird. Und wie sich das für eine ordentliche Bombe gehört, lagert der Senf den "Zünder" und den
"Sprengstoff" getrennt.
Füllt den folgenden Lückentext mit diesen Begriffen:
Vakuolen, Zellwände, Zellzwischenräumen
Im Fall des Schwarzen Senfs ist der Sprengstoff das so genannte "Sinigrin". Sinigrin gehört zu den
Senfölglycosiden und wird in größeren Mengen in den
Lösung:
Vakuolen
in den Zellen gelagert. Außerhalb davon in den
Lösung:
Zellzwischenräumen
lagert der Zünder: Ein Enzym, das das Sinigrin bei Kontakt sofort spaltet. Frisst nun eine Raupe ein
Blatt an, werden die
Lösung:
Zellwände
und Membranen zerstört und Sinigrin und das Enzym kommen miteinander in Kontakt.
Wie lautet der Name des im Lückentext beschriebenen Enzyms?
Lösung:
Myrosinase
Zusatzfrage (Klassenstufe 11)
Zusatzfrage (Klassenstufe 11)
Betrachten wir doch einmal genau, was passiert, wenn die beiden Stoffe - das Sinigrin und das
Enzym - durch Insektenfraß zusammenkommen. Das Enzym spaltet einen Teil des Sinigrins ab und
wandelt es damit zu Allylsenföl um. Das folgende Reaktionsschema zeigt den Ablauf der Reaktion.
Die Reaktion ist eine typische Reaktion, wie sie in der Natur des Öfteren vorkommt: eine Spaltung
eines Glykosides (in unserem Fall des Sinigrins) durch ein Enzym.
Zu welcher Art von Reaktionstyp gehört diese Spaltung?
Polymerisation
Kondensation
Hydrolyse
Lösung:
Richtig ist die Hydrolyse, da unter Aufnahme von Wasser ein Molekül gespalten wird, wie auch im
Bild mit der Reaktionsgleichung schön zu sehen ist.
Das Allylsenföl schmeckt sehr scharf. Deswegen nutzen wir Senf ja auch zum Würzen unseres
Essens. Was für uns unbedenklich und sogar wohlschmeckend ist, bekommt den Raupen aber gar
nicht. So wird der Senf mit seiner "Senfölbombe" also seine Feinde auch alleine und ohne weitere
Hilfe los!
zur Übersicht
Quelle: http:// dechemax.de/ Frage +6- p-122698- quickedithide-1.htm
© DECHEMA e.V. 1995-2017 alle Rechte vorbehalten