Lichtsammelkomplexe
Lichtenergie wird im Chloroplasten „geerntet“ (= light harvesting complex). Licht kann als Energie in Form von kleinsten Teilchen (Lichtquanten oder Photonen) verstanden werden. Die Stärke der Lichtenergie hängt von der Wellenlänge des Lichts ab: je kürzer die Wellenlänge, desto energiereicher!
Methode: Merkhilfe: Sonnenbrandgefahr besteht v.a. bei kurzwelligem, also energiereicherem UV-Licht. Das sogenannte UV-B-Licht besitzt eine Wellenlänge von 280–315 nm. Das langwelligere UV-A-Licht wird dem Wellenlängenbereich von 315–380 nm zugeordnet.
Aufnahme der Lichtenergie
Die Energiequelle Licht muss von den Pflanzen aufgenommen werden. Dies geschieht durch den physikalischen Vorgang der Absorption. Farbstoffe wie Chlorophyll übernehmen dieses „Einfangen der Lichtquanten" in sogenannten Lichtsammelkomplexen.
Die Pigmente der Lichtsammelkomplexe werden oft als Antennenpigmente bezeichnet. Dazu zählen:
- Chlorophylle
- Carotinoide
- Xantophylle
- Luteine
- Phaeophytin
Die Pigmente des Lichtsammelkomplexes nehmen die Energie des einfallenden Lichts in Form von Lichtquanten auf und leiten sie an das Reaktionszentrum (oder Fotosystem) weiter.
Damit beginnen bereits die Vorgänge der Lichtreaktion!
Im Reaktionszentrum (= Fotosystem) wird ein Chlorophyllmolekül angeregt und gibt dabei Elektronen an einen Elektronenakzeptor auf der Thylakoidmembran ab. Der Lichtsammelkomplex ist um das Reaktionszentrum herum in der Thylakoidmembran eingelagert.
Absorptions- und Wirkungsspektrum
Blattfarbstoffe im Chloroplasten: Chlorophyll a und b; Carotinoide, Xanthophylle
Absorptionsoptimum von
- Chlorophyll a: 430 nm/660 nm
- Chlorophyll b: 450 nm/640 nm
- Carotinoide:440–550 nm
Absorptionsspektrum:
Strahlt man Licht spezifischer Wellenlängen (200–700 nm) auf ein Pigment oder eine Farbstofflösung/Proteinlösung, erhält man einen deutlich sichtbaren Bereich, in dem dieser Stoff Licht aufnimmt (Absorption). Chlorophyll absorbiert Licht v.a. im roten (600–700 nm) und blauen Bereich (400–500 nm). Es reflektiert grünes Licht.
Absorption kann mit einem Photometer gemessen werden.
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