Wie kamen denn die Pflnzen zum Clorophyll? War es schon vorher da und gingen die Clorophyllmoleküle eine Verbindung mit irgendwelchen Vorläufern der Pflanzen ein, oder war der grüne Farbstoff eine Erfindung der Pflanzen, die ja dadurch einen unglaublichen Vorteil hatten. Wer kann mir erklären, wie die Pflanzen zum Blattgrün kamen.
Gruß an die Runde, Alexander
Hallo Alexander: Die Pflanzen kamen durch einen positiven „Supergau“ zum Chlorophyll. Vor Urzeiten haben sich sogenannte Chloroplasten (grüne Algen?) mit einer Vorläufer-Pflanze zu den heutigen grünen Pflanzen vereinigt, zum Nutzen aller Pflanzenfresser wie z.B. dem Menschen. Ein analoger positiver „Supergau“ fand auch für die Tiere (inklusive Menschen) statt. Vor Urzeiten fusionierten Vorläufer-Zellen
mit den sogenannten Mitochondrien („Energiezentralen“ mit eigenen Genen) zu den heutigen eukaryontischen Zellen der Tiere und Menschen.
MfG
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Moin,
Die Pflanzen kamen durch einen positiven
„Supergau“ zum Chlorophyll. Vor Urzeiten haben sich sogenannte
Chloroplasten (grüne Algen?) mit einer Vorläufer-Pflanze zu
den heutigen grünen Pflanzen vereinigt[…]
Die genannten „Vorläufer-Pflanzen“ waren primitive Einzeller, die wahrscheinlich aber einen Zellkern besaßen. Diese sollen kleinere Zellen als Nahrung verschlungen haben. Darunter waren auch Bakterien, die Photosynthese betreiben konnten. Verwandte dieser Bakterien gibt es noch heute, es sind die Cyanobakterien (auch oft mißverständlich als Blaualgen bezeichnet, aber es sind eben keine Algen). Durch verschiedene Wechselwirkungen passierte es wohl, daß sich das Bakterieum im Inneren der großen Räuberischen Zelle vor Verdauung schützen konnte und sogar noch Nährstoffe abbekam und dann auch wachsen und sich teilen konnte. Umgekehrt produzierten die Bakterien am Licht Kohlehydrate, von denen die räuberische Zelle profitierte. Es handelt sich also um eine Symbiose (weil unterschiedliche Arten vom Zusammenleben profitieren). Da diese Symbiose im Inneren einer Zelle stattfindet, nennt man sie Endosymbiose und die Theorie, die sie beschreibt, heißt Endosymbiontentheorie.
Tatsächlich kann man heute ganz aktuell im Labor die Entstehung von Endosymbiosen zwischen unterschiedlichen Zellen beobachten. Damit ist es also sehr wahrscheinlich, daß sicher mehrfach im Laufe der Evolution ereignet hat. So sollen zB neben den Chloroplasten auch die Mitochondrien aus der Endosymbiose mit Rhodospirillen hervorgegangen sein.
Hier kanst du was über die Endosymbiontentheorie nachlesen:
Endosymbiose: http://www.vdbiol.de/artikel/kowallik.html
http://www.nzzamsonntag.ch/2003/03/19/ft/page-articl…
Aber das erklärt noch nicht, wie das Chlorophyll-Molekül „entwickelt“ wurde. Dieser Prozeß ist wohl kompliziert und im Detail auch nicht bekannt, aber man hat eine grobe Vorstellung:
Viele biochemische Reaktionen beruhen auf dem Transport von Elektronen aus einem Molekül auf ein anderes. Ein solcher Elektronentransport wird vereinfacht bzw. meist vermittelt durch ein Metall-Ion (zB Eisen-, Magnesium- oder Cobalt-Ionen u.a.). Dazu müssen die Metall-Ionen aber korrekt zu den Substraten ausgerichtet sein. Um diese Ausrichtung zu verbessern, kann man die Ionen „festhalten“ (Koordinieren). Das geht gut innerhalb kleiner Ringe aus Molekülen, die wahrscheinlich schon in der Ursuppe relativ häufig waren: den Pyrrolen. Eine Kette aus vier Pyrrole ordnet sich leicht als Ring an, der in seiner Mitte ganz wunderbar ein Metallion koordinieren kann. Das ganze wurde weiter optimiert und diente zunächst in Elektronentransportketten der Energiegewinnung. Man findet heute ganz viele solcher Tetrapyrrol-Ringsysteme überall in allen Zellen. Chlorophyll ist nämlich auch nur eine solche Verbindung, mit einem Magnesium-Ion in der Mitte. Diese Verbingungen dienten ja schon dazu, Elektronen zu transportieren. Die Erfindung der Photosynthese bestand dann wohl darin, daß Sonnenlicht in der Lage war, Elektronen aus dem Chlorophyll-Molekül herauszuschleudern, die anschließend zur Energiegewinnung oder auch zur Synthese von Kohlehydraten genutzt werden konnten. Das Chlorophyll holt sich diese Elektronen dann wieder von Verbindungen, die ihre Elektronen sonst nicht hergeben würden (zB. von Schwefelwasserstoff oder, wie bei grünen Pflanzen, von Wasser).
Einen guten Überblick über die Entstehung der Photosynthese gibt’s hier:
http://userpage.chemie.fu-berlin.de/fb_chemie/ikr/ag…
Gruß,
Jochen
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Hi Jochen,
den Artikel hab ich zu einer FAQ verwurstet. Wenn Du das nicht möchtest, meld Dich, dann lösch ich die wieder.
Gandalf
Hallo erstmal,
gut zum Thema passt das Buch „Das Rätsel der Menschwerdung“ von Josef H. Reichholf. Klar macht man sich immer angreifbar, wenn man komplexe naturwissenschaftliche Sachverhalte darstellt, die teilweise nicht abschließend geklärt sind. Das Buch ist durchdacht, gut lesbar und ein Gewinn.
wölfchen
PS:
Leseprobe gefällig? Ja?! Dann hau ich ein paar Seiten des Buches auf den Scanner. *g*
Hallo,
das Buch von Reichholf zählt seit ca. zehn Jahren zu meiner Standardliteratur. Ich mag seine Art zu erklären. Sehr empfehlen kann ich auch Buch über den Tropischen Regenwald.
Gruß, Alexander