Hauptunterschied – Chlorophyll vs. Chloroplast

Chlorophyll und Chloroplast sind beide an der Photosynthese von Eukaryoten beteiligt. Chlorophylle kommen sowohl in Eukaryoten als auch in Prokaryoten vor. Chloroplasten kommen jedoch nur in eukaryontischen Pflanzen und Algen vor. Die Hauptunterschied zwischen Chlorophyll und Chloroplast ist das Chlorophyll ist das Pigment, das an der Photosynthese beteiligt ist wohingegen Chloroplasten sind die Organelle, die an der Photosynthese beteiligt sind.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist Chlorophyll? – Definition, Eigenschaften, Funktion 2. Was ist Chloroplast®? – Definition, Eigenschaften, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen Chlorophyll und Chloroplast

Was ist Chlorophyll?

Chlorophyll ist das grüne Pigment, das für die Absorption von Licht verantwortlich ist und Energie für die sauerstoffhaltige Photosynthese liefert. Unter den photosynthetischen Organismen kommen verschiedene Arten von Chlorophyllen vor. Die wichtigsten Arten von Chlorophyll sind Chlorophyll A und B. Chlorophyll A kommt in allen Pflanzen, Algen und Cyanobakterien vor. Chlorophyll B kommt hauptsächlich in Pflanzen vor. Darüber hinaus kommen Chlorophyll C1, C2, D und F in Algen und Cyanobakterien vor. Die stärkste Lichtabsorption durch Chlorophylle findet sich im blauen Teil des Spektrums. In Chlorophyll A sind die am effektivsten absorbierenden Wellenlängen des Spektrums 429 nm und 659 nm, die für die violett-blauen bzw. orange-roten Farben verantwortlich sind. Im Gegensatz dazu reflektiert Chlorophyll A eine blaugrüne Farbe, die für die grüne Farbe der meisten Landpflanzen verantwortlich ist. In Chlorophyll B sind die am effektivsten absorbierenden Wellenlängen des Spektrums 455 nm und 642 nm, die für violette bzw. rote Farben verantwortlich sind. Chlorophyll B reflektiert eine gelbgrüne Farbe.

Chlorophyll A ist das wichtigste Pigment in der Photosynthese, das als primärer Elektronendonor in der Elektronentransportkette der Photosynthese dient. Andererseits überträgt es die im Antennenkomplex eingeschlossene Lichtenergie in die Photosysteme P680 und P700, wo die spezifischen Chlorophylle in der Thylakoidmembran des Chloroplasten vorhanden sind. In Landpflanzen findet sich das meiste Chlorophyll B in der Lichtfallenantenne im Photosystem P680. Chlorophyll B dient als sekundäres Pigment bei der Photosynthese, fängt Lichtenergie ein und leitet die hochenergetischen Elektronen an Chlorophyll A weiter. Sowohl Chlorophyll A als auch B sind in ihrer Struktur ähnlich. Sie bestehen aus einem Chlorinring, in dem die vier Stickstoffatome ein Magnesiumion umgeben. An den Chlorinring sind auch mehrere Seitenketten und Kohlenwasserstoffschwänze gebunden. Die C-7-Position des Chlorinrings ist in Chlorophyll A an eine Methylgruppe gebunden. In Chlorophyll B ist die C-7-Methylgruppe jedoch durch eine Aldehydgruppe ersetzt. Chlorophyll C1 und C2, die in Algen vorkommen, bestehen aus doppelten Porphyrinringen. Chlorophylle konzentrierten sich bei Plagiomnium affin zu Strukturen, die als Chloroplasten bezeichnet werden, wie in Abbildung 1 gezeigt.

Abbildung 1: Chlorophylle auf Chloroplasten von Plagiomnium affin

Was ist Chloroplast?

Chloroplasten sind eine Art von Organellen, die in Algen- und Pflanzenzellen vorkommen und an der Photosynthese beteiligt sind. Sie enthalten Chlorophyllpigmente, um die Lichtenergie einzufangen, die die Lichtreaktion der Photosynthese antreibt. Chloroplasten bieten den Raum und die erforderlichen Enzyme, um sowohl die Hell- als auch die Dunkelreaktion der Photosynthese durchzuführen. Bei der Photosynthese entsteht aus CO. das organische Molekül Glukose₂ und H₂O mit Hilfe von Sonnenlicht.

Algenzellen bestehen aus einem einzelnen Chloroplasten pro Zelle, der die Form eines Netzes, einer Tasse oder einer bandartigen Spirale hat. In Pflanzen sind Chloroplasten linsenförmige Organellen. Sie haben einen Durchmesser von 3-10 µm und eine Dicke von etwa 1-3 µm. Pflanzenzellen verarbeiten 10-100 Chloroplasten pro Zelle. In einem Chloroplasten können drei Membransysteme identifiziert werden. Sie sind äußere Membran, innere Membran und die Thylakoidmembran. Äußere und innere Membranen lassen Moleküle passieren, um eine konstante Umgebung im Chloroplasten aufrechtzuerhalten. Thylakoide sind membranöse Säcke, die Chlorophylle wie photosynthetische Pigmente auf der Membran enthalten. Thylakoide sind in Grana angeordnet. Zwei Grana sind durch die stromalen Thylakoide miteinander verbunden. Die Matrix der Chloroplasten wird Chloroplastenstroma genannt. Es enthält Chloroplasten-DNA, 70S-Ribosomen sowie Stärkekörner. Die Lichtreaktion erfolgt in der Thylakoidmembran und die Dunkelreaktion im Stroma des Chloroplasten. Die Ultrastruktur von Chloroplast ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Chloroplasten-Ultrastruktur 1. Äußere Membran, 2. Zwischenmembran, 3. Innere Membran, 4. Stroma, 5. Thylakoidlumen, 6. Thylakoidmembran, 7. Granum, 8. Thylakoid, 9. Stärke, 10. Ribosom, 11. Chloroplasten-DNA, 12. Plastoglobuli

Unterschied zwischen Chlorophyll und Chloroplast

Korrespondenz

Chlorophyll: Chlorophyll ist das Pigment, das an der Photosynthese beteiligt ist.

Chloroplast: Chloroplast ist die an der Photosynthese beteiligte Organelle.

Funktion

Chlorophyll: Chlorophyll fängt Licht ein und leitet hochenergetische Elektronen in Photosysteme.

Chloroplast: Chlorophylle sind in Chloroplasten organisiert, die Raum für Licht- und Dunkelreaktionen der Photosynthese bieten.

Typen

Chlorophyll: Es gibt mehrere Arten von Chlorophyllen. Haupttypen sind Chlorophyll A und B.

Chloroplast: In Algen und Pflanzen kommen zwei Arten von Chloroplasten vor.

Farbe

Chlorophyll: Chlorophylle verleihen Chloroplasten eine grüne Farbe.

Chloroplast: Chloroplasten verleihen Pflanzen eine grüne Farbe.

Gegenwart

Chlorophyll: Chlorophylle kommen in allen Pflanzen, Algen und Cyanobakterien vor.

Chloroplast: Chloroplast kommt in allen Pflanzen und Algen vor.

DNA

Chlorophyll: Chlorophylle sind Pigmente. Dabei fehlt ihnen DNA.

Chloroplast: Chloroplasten bestehen aus ihrer eigenen Organellen-DNA namens cpDNA.

Standort

Chlorophyll: Chlorophylle kommt in der Thylakoidmembran von Chloroplasten vor.

Chloroplast: Chloroplasten kommen hauptsächlich in Blättern von Pflanzen vor.

Abschluss

Chlorophyll und Chloroplast sind zwei Anforderungen der Photosynthese in Pflanzen und Algen. Chlorophylle kommen in allen photosynthetischen Organismen vor, sowohl in Prokaryoten als auch in Eukaryoten. Da Chloroplasten jedoch membrangebundene Organellen sind, kommen sie nur in Eukaryoten, Pflanzen und Algen vor. Cyanobakterien sind photosynthetische Prokaryonten, die nur Chlorophylle enthalten. Neben Chlorophyllen enthalten Pflanzen auch Carotinoide, die Licht im Spektrum absorbieren, das von Chlorophyllen nicht effizient absorbiert wird. Chlorophylle befinden sich in der Thylakoidmembran der Chloroplasten. Sie fangen Licht in violett-blauen und orange-roten Bereichen des Spektrums effizienter ein. Die reflektierende Farbe ist grün. Daher können photosynthetische Organismen in grüner Farbe gesehen werden. Die Lichtreaktion der Photosynthese findet in der Thylakoidmembran von Chloroplasten statt, wo Chlorophylle vorhanden sind. Die Dunkelreaktion findet im Stroma des Chloroplasten statt. Chloroplasten bieten daher den Raum und die Voraussetzungen für die Photosynthese in Zellen. Daher ist der Hauptunterschied zwischen Chlorophyll und Chloroplast ihre Rolle bei der Photosynthese in Eukaryoten.

Referenz:1. Leichte Reaktionen.“ Lichtreaktionen. N.S., N.D. Netz. 09.04.2017.. 2. Johnson, George B. und Raven, Peter H., Photosynthese. Teil. III. Energetik. New York: McGraw-Hill Global Education Holdings, LLC, 2017. Web. 09.04.2017..

Bildhöflichkeit: 1. "Plagiomnium affine laminazellen" Von Kristian Peters - Fabelfroh (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia2. „Chloroplast“ von SuperManu – eigene Arbeit basierend auf Chloroplaste-schema.gif 9 (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia