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Chlorophylle
Chlorophyll (von griech. χλωρός chlōrós „hellgrün, frisch“ und φύλλον phýllon „Blatt“) oder Blattgrün bezeichnet eine Klasse natürlicher Farbstoffe, die von Organismen gebildet werden, die Photosynthese betreiben. Wegen ihres Absorbtionsminimums im Farbbereich zwischen 490 und 620 nm, der sog. Grünlücke, erscheinen sie grün gefärbt. Insbesondere Pflanzen verdanken ihre grüne Farbe dem Chlorophyll. Pflanzen, Algen und Cyanobakterien besitzen verschiedene Chlorophylltypen, photosynthesetreibende Bakterien verschiedene Typen von Bacteriochlorophyll.
Struktur und Eigenschaften
Strukturell sind die Chlorophylle mit den Hämen verwandt, welche als Bestandteil des Blutfarbstoffs (Hämoglobin), des Myoglobins und der Cytochrome auftreten, als Zentralion jedoch nicht Magnesium, sondern Eisen enthalten. Chlorophylle sind gut löslich in Ethanol und Aceton, sowie ähnlichen Lösungsmitteln.
Chemische Struktur bei oxygenen Phototrophen
| Name | Struktur | C2-Rest | C3-Rest | C7-Rest | C8-Rest | C17-Rest | C17-18-Bindung | Summenformel |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chlorophyll a | 
|
–CH3 | –CH=CH2 | –CH3 | –CH2CH3 | –CH2CH2COO-Phytyl | Einfachbindung | C55H72O5N4Mg |
| Chlorophyll b | –CH3 | –CH=CH2 | –CHO | –CH2CH3 | –CH2CH2COO-Phytyl | Einfachbindung | C55H70O6N4Mg | |
| Chlorophyll c1 | –CH3 | –CH=CH2 | –CH3 | –CH2CH3 | –CH=CHCOOH | Doppelbindung | C35H30O5N4Mg | |
| Chlorophyll c2 | –CH3 | –CH=CH2 | –CH3 | –CH=CH2 | –CH=CHCOOH | Doppelbindung | C35H28O5N4Mg | |
| Chlorophyll d | –CH3 | –CHO | –CH3 | –CH2CH3 | –CH2CH2COO-Phytyl | Einfachbindung | C54H70O6N4Mg | |
| Chlorophyll f | –CHO | –CH=CH2 | –CH3 | –CH2CH3 | –CH2CH2COO-Phytyl | Einfachbindung | C55H70O6N4Mg |
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Chemische Struktur bei anoxygenen Phototrophen: Bakteriochlorophylle (Bchl)
| Name | Struktur | R1-Rest | R2-Rest | R3-Rest | R4-Rest | R5-Rest | R6-Rest | R7-Rest |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bchl a | 
|
–CO–CH3 | –CH3a | –CH2CH3 | –CH3 | –CO–O–CH3 | –Phytyl | –H |
| Bchl b | –CO–CH3 | –CH3a | =CH–CH3 | –CH3 | –CO–O–CH3 | –Phytyl | –H | |
| Bchl c | –CHOH–CH3 | –CH3 | –C2H5b –C3H7 –C4H9 |
–CH3 –C2H5 |
–H | –Farnesyl | –CH3 | |
| Bchl cs | –CHOH–CH3 | –CH3 | –C2H5 | –CH3 | –H | –Stearylalkohol | –CH3 | |
| Bchl d | –CHOH–CH3 | –CH3 | –C2H5b –C3H7 –C4H9 |
–CH3 –C2H5 |
–H | –Farnesyl | –H | |
| Bchl e | –CHOH–CH3 | –CHO | –C2H5b –C3H7 –C4H9 |
–C2H5 | –H | –Farnesyl | –CH3 | |
| Bchl g | –CH=CH2 | –CH3a | –C2H5 | –CH3 | –CO–O–CH3 | –Farnesyl | –H |
a: Keine Doppelbindung zwischen C7 und C8 (farblich markiert im Bild)
b: Bei Bchl c, d und e handelt es sich um ein Gemisch von Isomeren, bei denen der Rest R3 oder R4 unterschiedlich substituiert ist.
Spektrale Eigenschaften
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Die Absorptionsspektren von in Lösungsmitteln gelösten Chlorophyllen besitzen immer zwei ausgeprägte Absorptionsmaxima, eines zwischen 600 und 800 nm, das als Qy-Bande bezeichnet wird, und eines um 400 nm, das Soret-Bande genannt wird. Die Abbildung rechts zeigt diese Absorptionsmaxima für Chlorophyll a und b. Zusätzlich existiert die Qx-Bande um 580 nm, die senkrecht zu Qy polarisiert ist und in der Regel sehr schwach absorbiert. Für Chlorophyll a ist sie in der Abbildung noch zu erkennen, für Chlorophyll b verschwindet sie im Untergrund. Der zwischen den Banden liegende Bereich ist die eingangs erwähnte Grünlücke.
Anhand der Spektren in der Abbildung kann man leicht verstehen, warum Blätter – diese enthalten Chlorophyll a und b – grün sind. Zusammen absorbieren Chlorophyll a und b hauptsächlich im blauen Spektralbereich (400–500 nm) sowie im roten Spektralbereich (600–700 nm). Im grünen Bereich hingegen findet keine Absorption statt, so dass grünes Licht gestreut wird, was Blätter grün erscheinen lässt.
Siehe auch
- Chlorophylle - Artikel in der deutschen Wikipedia
Weblinks
Wiktionary: Chlorophyll – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikibooks: Biosynthese von Protoporphyrin IX – Lern- und Lehrmaterialien- Stoffwechselweg für die Bildung von Chlorophyll und Häm bei KEGG-Enzyme
- Absorptionsspektren der Oregon University of Health & Sciences
| Dieser Artikel basiert auf einer für AnthroWiki adaptierten Fassung des Artikels Chlorophylle aus der freien Enzyklopädie de.wikipedia.org und steht unter der Lizenz Creative Commons Attribution/Share Alike. In Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |
