Die Lichtsammelkomplexe der verschiedenen Algenstämme Phylogenetische Vielfalt eukaryotischer Photosyntheseapparate

Abstract

Die Lichtsammelkomplexe der verschiedenen Algenstamme Phylogenetische Vielfalt eukaryotischer Photosyntheseapparate 1 In der klassischen Algensystematik ist das Pigmentmuster ein wesentliches taxonomisches Kriterium. Danach kann man drei groOe phylogenetische Entwicklungslinien erkennen (Abbildung I), die sich durch besondere, zusatzliche akzessorische Pigmente unterscheiden: (a) Die Grunalgenlinie besitzt Chlorophyll b und das Carotinoid Lutein. (b) Die Braunalgenlinie besitzt Chlorophyll c und das Carotinoid Fucoxanthin. (c) Die Rotalgenlinie besitzt Phycobiliproteine. 138 Die klassische Algensystematik Eukaryotische Algen sind sowohl im SiiOwasser als auch im marinen Lebensraum die wichtigsten Primarproduzenten. Wie bei allen grunen photoautotrophen Pflanzen ist auch bei ihnen der Ort der Photosynthese der Chloroplast, der bei den einzelnen Algenklassen jedoch verschiedene Farben annehmen kann. Er wird dann zuweilen bei den Rotalgen als Rhodoplast, bei den Braunalgen als Phaeoplast und bei den Grunalgen als Chloroplast bezeichnet. Die Farbe der Plastiden wird fast ausschliei3lich durch die Photosynthesepigmente (Chlorophylle, Carotinoide, Phycobiliproteine") bestimmt. "Siehe BIUZ 14 (1984) S. 56 Diese Algeneinteilung aufgrund der Farbe geht schon auf Donati und Grisellini im 18. Jahrhundert zuruck und fand zunachst eine breite experimentelle Bestatigung. In Abbildung 2a sind die Absorptionsspektren von Algenthalli der drei genannten Entwicklungslinien nebeneinandergestellt. Es fallt dabei auf, daO die Grunalgen eine deutlich ausgepragte Grunlucke aufweisen, die bei den Rotalgen durch die Phycoerythrine genannten Phycobiliproteine und bei den Braunalgen durch das Fucoxanthin mehr oder weniger geschlossen wird. Schon lange haben aufmerksame Wattwanderer beobachtet, dail Grunalgen im oberen Gezeitengurtel dominieren, Braunalgen im Eulithoral vorherrschen und die Rotalgen in die tiefsten Wasserschichten vordringen konnen. Vergleicht man die spektrale Verteilung des Lichts in unterschiedlichen Wassertiefen (Abbildung 3) mit den drei Absorptionsspektren, so wird diese Beobachtung unmittelbar verstandlich. Grunalgen konnen mit ihren Pigmenten das in gro-Oere Wassertiefen noch eindringende grune Licht nicht mehr oder nur sehr schwach absorbieren. Es ist daher unmittelbar einsichtig, daR die Pflanzen der Rot-und Braunalgenlinie besonders Verbreitung in groOeren Wassertiefen der aquatischen Lebensraume gefunden haben. Die moderne elektronenmikroskopische Untersuchung der ultrastrukturellen Morphologie der Plastiden brachte anfangs eine weitere Biologie in unserer Zeit / 17. Jahrg. 1987 / Nr. J 0 VCH Verlagsgesellschafi mbH, 0-6940 Weinheim, 1987 0 0 4~-2 0~X / 8 7 / 0~1 0 -0 1 3 8 $ 02.50/0

Algen: Rohstoffe für Gesundheit, Schönheit und Energie

“…Die Stöchiometrie und Architektur der Lichtsammelkomplexe (light‐harvesting complexes, LHCs), welche die Lichtenergie absorbieren und an die Reaktionszentren der Chlorophyll‐Protein‐Komplexe weiterleiten, variieren von Algengruppe zu Algengruppe und beeinflussen stark die Effizienz der Photosynthese 10…”