Chlorophyll – Aufbau und Absorptionsspektrum

Hallo, mein Name ist Steffi. Thema des heutigen Films lautet: Chlorophyll und Wellenlänge. Zunächst klären wir, was Chlorophyll ist und wo wir es in der Pflanze finden. Dann betrachten wir gemeinsam die chemische Struktur der Chlorophylle. Anschließend erkläre ich dir die Funktion der Chlorophyll-Bauteile. Als nächsten Punkt erkläre ich euch die Wellenlängenbereiche des Lichtes, die für die Photosynthese wichtig sind. Im Anschluss klären wir die Frage, warum Pflanzen grün sind. Am Ende des Films erhaltet ihr eine Zusammenfassung. Das Chlorophyll ist der grüne Blattfarbstoff in den Chloroplasten. Es ist wichtig für die Photosynthese. Hier vor allem für die Absorption von Licht, wie ihr im Verlauf des Films sehen werdet. Schauen wir uns nun die chemische Struktur der Chlorophylle genauer an. Beginnen wir zunächst mit dem Chlorophyll. Das Chlorophyllmolekül besteht aus 2 Bauteilen. Zum einen aus dem Porphyrin-Ringsystem, das zentral ein Magnesiumion enthält und zum Anderen aus der Phytolkette. Dies ist ein Alkoholrest, der mit Porphyrin über eine Säuregruppe verbunden ist. Zur Vereinfachung können wir den Porphyrie-Ringen die Buchstaben A, B, C und D zuteilen. Am Ring D ist der Alkohol Phytol angelagert. Dies ist die genannte Phytolkette. Am Ring B lagern sich die Chlorophylle A oder B an. Die Chlorophylle A und B unterscheiden sich durch eine Seitengruppe. Bei Chlorophyll A wird eine Methylgruppe CH3 angelagert. Bei Chlorophyll B wird eine Aldehydgruppe CHO angelagert. Anschließend erkläre ich dir die Funktion der Chlorophyll-Bauteile. Das Porphyrin-Ringsystem ist für die Lichtapsorption verantwortlich. Die Phytolkette ist verantwortlich für die Verankerung in der Thylakoidmembran. Die Chlorophylle dienen zusammen mit den Carotinoiden als Lichtsammelstelle. Sie werden auch als Antennenpigmente bezeichnet. Bestimmte Moleküle des Chlorophyll A sind auch direkt an der Photosynthese beteiligt. Schauen wir uns das nochmal genauer an: Wenn nun Sonnenlicht auf die Antennenpigmente trifft wird die Energie weitergeleitet bis zum Reaktionszentrum. Das Photosystem besteht also aus einer Lichtsammelstelle, welche aus den Molekülen der Carotinoide, Chlorophyll A und des Chlorophyll B besteht. Und dem Reaktionszentrum. Kommen wir nun zum Wellenlängenbereich des Lichtes. Licht ist Teil der elektromagnetischen Strahlung. Die Wellenlänge liegt zwischen 400 und 760 Nanometer. Wir unterscheiden kurzwellige und langwellige Strahlung. Das Sonnenlicht ist aus allen Wellenlängen zusammengesetzt. Wir sehen es daher as unbunt. Licht mit Wellenlängenbereich von 400 bis 500 Nanometer erscheint uns blau, 500 bis 550 Nanometer grün, 550 bis 600 Nanometer gelb und über 600 Nanometer erscheint uns als rot. Von dem Chlorophyll wird nur das blaue und rote Licht aufgenommen. Diesen Vorgang nennt man auch Absorption. Andere Farben, vor allem das grüne Licht wird nur reflektiert. Das Wirkungsspektrum des Chlorophylls ist das Absorptionsspektrum, also können wir nun festhalten, dass sich dieses aus dem blauen und roten Licht zusammensetzt. Dies wird für die Photosynthese genutzt. Nun können wir auch beantworten warum Pflanzen grün sind. Wir haben gerade gelernt, dass vor allem das grüne Licht reflektiert wird. Das Licht das reflektiert wird sehen wir als Farbe, in diesem Fall also grün. Daher wird Chlorophyll auch als Blattgrün bezeichnet. Fassen wir zusammen: Das Chlorophyll ist der grüne Farbstoff in den Chloroplasten. Das Chlorophyllmolekül besteht aus 2 Bauteilen. Dem Porphyrie-Ringsystem und der Phytolkette. Bei Chlorophyll A wird eine Methylgruppe, CH3, angelagert. Bei Chlorophyll B wird eine Aldehydgrupp, CHO, angelagert. Von dem Chlorophyll wird nur das blaue und rote Licht aufgenommen. Dies wird für die Photosynthese genutzt. Andere Farben, vor allem das grüne Licht wird nur reflektiert. Dieses reflektierte Licht nehmen wir als Farbe wahr, daher sind Pflanzen grün. Bis bald.