Kurs10_Ergänzungen
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Kurs 10: Pflanzliche Pigmente CHLOROPHYLLE CAROTINOIDE 300167 VU Anatomie und Physiologie der Pflanze © Engelmeier, Haumann, Postl de.wikipedia.org/wiki/Carotinoide Department für Molekulare Systembiologie Vorkommen – Porphyrin - Systeme Bilanes (linear) Bilirubin Harn Biliverdin Abbauprodukt des roten Phytochroms Pflanze Stercobilinogen Gallenfarbstoff im Harn Stercobilin Gallenfarbstoff im Harn Urobilinogen Harn, Faeces Urobilin Harn, Faeces Phytobilins Phytochromobilin Phycobilins Pflanzen, Algen, Bakterien, Cyanobakterien und Pilzen 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) Katzenurin Protoporphyrinogen IX Chlorins Chlorophyllide (a, b) Pflanzen Chlorophyll (a, b) Phaeophytin (a, b) Bacteriochlorophyll c Bakterien Bacteriochlorins Bacteriochlorophyll a Bakterien Isobacteriochlorins Siroheme Bakterien Sirohydrochlorin Corphins 300167 VU Anatomie und Physiologie der Pflanze Cofactor F430 © Engelmeier, Haumann, Postl methanogenic Archaea Kakerlakenkot Department für Molekulare Systembiologie => IRIDOPLASTEN bei Begonie: Schattenpflanze in den Tropen von Malaysia Begonia pavonina • • • • an extreme Schatten- Konditionen angepasst 5-10% mehr Fluoreszenz als bei Chloroplasten Reflexion bei 470 nm (blau-türkis) grün-rot Absorption (500-700 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. 300503 VO+UE Pflanzenphysiologie für LA-BU © Postl, Engelmeier, Haumann Department für Molekulare Systembiologie http://www.zum.de/Faecher/Materialien/beck/12/bs12-12.htm Chlorophylle – Pigmente Anpassungen an das Lichtklima Pigmente - Anpassungen an das Lichtklima 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. 300167 VU Anatomie und Physiologie der Pflanze © Engelmeier, Haumann, Postl S0 Department für Molekulare Systembiologie Chlorophyllfluoreszenz an Blatt-Querschnitten in Chlorophyll-Lösung PHASEOLUS vulgaris var nanus Palisadenparenchym Schwammparenchym Stoma ZEA mays PSII Fluoreszenz Gefäßbündelscheiden PS I Fluoreszenz KranzAnatomie Stoma H.R.Bolhàr-Nordenkampf 300167 VU Anatomie und Physiologie der Pflanze © Engelmeier, Haumann, Postl Department für Molekulare Systembiologie Xanthophyll-Zyklus => Schutzmechanismus bei Lichtüberschuss Zucker Photosynthese 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. Wärme Chl* Lumen Thylakoidmembran Anregungsenergie VDE hn Stroma ZE NADPH/H+ + O2 NADP+ + H2O DHA + H2O NADPH/H+ + O2 AscH- NADP+ + H2O DHA + H2O low light/ kein Stress AscH- Chl 300167 VU Anatomie und Physiologie der Pflanze high light/ Stress © Engelmeier, Haumann, Postl © D. Engelmeier Department für Molekulare Systembiologie
