Kurs 10: Pflanzliche Pigmente

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1 Kurs 10: Pflanzliche Pigmente
CHLOROPHYLLE CAROTINOIDE de.wikipedia.org/wiki/Carotinoide

2 Vorkommen – Porphyrin - Systeme
Bilanes (linear) Bilirubin Harn Biliverdin Abbauprodukt des roten Phytochroms Pflanze Stercobilinogen Gallenfarbstoff im Harn Stercobilin Urobilinogen Harn, Faeces Urobilin Phytobilins Phytochromobilin Pflanzen, Algen, Bakterien, Cyanobakterien und Pilzen Phycobilins Phycoerythrobilin Cyanobakterien, Glaucophyta, Cryptophyta und Rotalgen Phycocyanobilin Phycourobilin Phycoviolobilin Macrocycle Corrinoids Methylcobalamin in allen Lebewesen; synthetische Vitamin B12 Derivate Adenosylcobalamin Cyanocobalamin Porphyrins Protoporphyrins Protoporphyrin IX Pflanzen, Algen, Cyanobakterien Heme (b, c, a, o) Zinc protoporphyrin Magnesium protoporphyrin Phytoporphyrins Chlorophyll c1 Algen Chlorophyll c2 Protochlorophyllide Reduced porphyrins Porphyrinogens Uroporphyrinogen (I, III) Coproporphyrinogen (I, III) Protoporphyrinogen IX Chlorins Chlorophyllide (a, b) Pflanzen Chlorophyll (a, b) Phaeophytin (a, b) Bacteriochlorophyll c Bakterien Bacteriochlorins Bacteriochlorophyll a Isobacteriochlorins Siroheme Sirohydrochlorin Corphins Cofactor F430 methanogenic Archaea Katzenurin Kakerlakenkot

3 Chlorophylle – Pigmente Anpassungen an das Lichtklima
Begonia pavonina => IRIDOPLASTEN bei Begonie: Schattenpflanze in den Tropen von Malaysia an extreme Schatten- Konditionen angepasst 5-10% mehr Fluoreszenz als bei Chloroplasten Reflexion bei 470 nm (blau-türkis) grün-rot Absorption ( nm) Begonia 'escargot' M. Jacobs, M. Lopez-Garcia, O.-Phart Phrathep, T. Lawson, R. Oulton, H.M. Whitney 2016: Photonic multilayer structure of Begonia chloroplasts enhances photosynthetic efficiency, Nature Plants.

4 Jablonski - Diagramm S2 S1
Schematische Darstellung der Anregungszustände von Chlorophyll-a Das Jablonski-Termschema veranschaulicht die möglichen Übergänge von Valenzelektronen in die verschiedenen Anregungszustände bei Einstrahlung von Licht. Es liefert eine anschauliche Darstellung für die Phänomene der Fluoreszenz und Phosphoreszenz, weshalb es für die UV/VIS-Spektroskopie eine große Rolle spielt. S1 S2 S0

5 Chlorophyllfluoreszenz
an Blatt-Querschnitten in Chlorophyll-Lösung Stoma Palisaden- parenchym Schwamm- PHASEOLUS vulgaris var nanus H.R.Bolhàr-Nordenkampf Stoma Gefäßbündel- scheiden PS I Fluoreszenz Kranz- Anatomie ZEA mays PSII Fluoreszenz

6 Xanthophyll-Zyklus => Schutzmechanismus bei Lichtüberschuss hn Chl
Die Umwandlung von Zeaxanthin zu Violaxanthin wird von einer Zeaxanthin-Epoxidase (ZE), die Umkehrreaktionen von einer Violaxanthin-Deepoxidase (VDE) katalysiert. Die Enzyme liegen membrangebunden im Stroma bzw. Lumen des Chloroplasten vor. AscH− = Ascorbat; DHA = Dehydroascorbinsäure. high light/ Stress low light/ kein Stress Chl* Chl hn Anregungsenergie Photosynthese Zucker Wärme Lumen Thylakoidmembran Stroma ZE VDE NADP+ + H2O NADPH/H+ + O2 AscH- DHA + H2O © D. Engelmeier