Chromophyta

Chromophyta, Farbalgen

1 Heteromona (HP)

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Heteromona[1] bewahrte sich schlau die amöboide[2] Figur,

Beult seitlich ein breitlappiges Füßchen[3] hervor,

Umschließt eine gelbgrüne Alge[4] damit

Und verfährt vorsichtig hegend mit ihr.

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Des eingeschloss‘nen Eukaryoten[5] Augenfleck[6]

Liegt im Chloroplasten[7] dicht an der Membran[8]

Haargenau vis a vis der schattenspendenden Basisschwellung der unbewimperten Geißel[9] und

Hilft Chrysóphora[10], ins rechte Licht sich zu rücken.

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Eine Besonderheit bringt der Herbergnehmer mit:

Eine drei Thylakoide[11] umfassende Gürtellamelle[12]

Kleidet den Chloroplasten[13] peripher aus;

Nirgendwo anders ist dieses Merkmal bekannt.

Eine ununterbroch‘ne Cisterne[14], des Wirts ER[15] stand Pate dafür,

Umhüllt den Chloroplasten rundum.

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Doch eine Cisterne im eigentlichen Sinne

Ist sie nicht!

Stammt doch die innere Membran von des Gasts Plasmalemma[16],

Der halbherzig nur wurde verdaut;

Der Verdauungsvakuole Membran blieb ebenfalls über:

So entstand des Chloroplasten ER-Cisterne zweite Membran.

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Woher sollte denn der Augenfleck kommen,

Wenn der Hypothese nach,

Ihr Chloroplast von Rhodophyten[17] ist übernommen,

Die selbst, bewegungsfaul, nie aktiv der Helligkeit sind zugeschwommen?

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Sind nicht eher chlorophyllmutierte Ahnen grüner Algen

Chrysóphoras Plastidenlieferant[18]?

Denn statt Chlorophyll des Typsb[19], kam das Chlorophyll der Prägungc[20],[21],[22]

Zum bläulichgrünena[23];

Ob von a[24] herstammend, oder b[25] zu c[26] geworden,

Beeinflusst nur, doch recht profund, Chrysóphoras basalsten Stammbaumgrund.

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Entstand mit Rhodophytenzellen die Doppelkreatur,

So kam sie wohl bald nach den roten Algen[27] zur Welt.

Sie musste dann, wie schon Cryptomonaden[28] und Kalkflagellaten[29],

Das Chlorophyll des Typs c auch selbst noch erfinden.

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Nicht unwahrscheinlich aber trafen chloroplastenfreie Flagellaten

Einen Eukaryonten schon mit Chlorophyllaundc.

Er dürfte begeißelt gewesen sein, der Augenfleck im Chloroplasten liefert die Spur,

Doch fragt sich schnell, war nicht Chlorophyllbstattades Wandels Grund?

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Die nackte Säuregruppe steht inc[30], jedoch mit Phytol[31] verknüpft in a[32] und b[33]

Doch wie in a[34] steht –CH₃ in c in identischer Position.

In b[35]jedoch erscheint die Aldehydfunktion[36] an dieser Stelle.

Wurde –CHO des b[37] zu –CH₃in c[38 ]zurücküberführt,

Oder blieb es unverändert,

Wie es war in a[39] seit langem schon?

Und Chlorophyll des Typus a

War Basis für der Chromophyta c[40],[41]?

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Wer kennt der Chlorophylle Wandelwege?

Aus a[42] mach[43] c und nicht aus b[44], gilt doch als leichtere Version.

Cryptomonaden, Kalkflagellaten und auch die bräunlich gelben Algen[45]

Fischten wohl im gleichen Flagellatenpool

Deren Chloroplasten Chlorophylleaundcbereits besaßen.

Cryptomonaden mit Phycobilinen[46] erinnern an Rotalgen schwach nur;

Sind Phycocyanin und Phycoerythrin[47] aber in ihnen neu und analog nur entstanden,

Hätten alle drei Algensippen mit Rotalgen gar nichts zu tun. –

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Doch wo sind heute Chrysóphoras Einwohner Ahnen?

Sie verschwanden im Laufe der Zeit, gingen der Welt der Algen verloren.

Keine Nachkommen überlebten, es blieb keine Spur;

Waren nicht überlebensfähig offenbar im ungeschützten, zellfreien Raum.

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War Chlorophyll c zu wenig ergiebig für sie,

Zu wenig verankert in der Membran,

Um Chlorophyll a als Sammler des Lichts

Erfolgreich zur Seite zu steh‘n?

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Fußnoten

[1] Heteromona: Bezeichnung für hypothetischen Vorfahren der Chromophyta

[2] Amöboid: Wie Amöben, Wechseltierchen, gestaltet, oder sich so beim Bewegen verhaltend

[3] Pseudopodien: Vorübergehend als Füßchen wirkende Ausstülpungen von Amöben

[4] Algen: Eine organismenreichübergreifende Bezeichnung für überwiegend im Wasser lebende Thallophyten

[5] Eukaryo(n)t: Organismus mit echtem cisternenumgrenztem Zellkern

[6] Augenfleck: Ansammlung von aus Carotinoiden bestehenden Pigmenten einiger Einzeller. Neben dem Augenfleck befindet sich eine charakteristische Protoplasmaschwellung, die einen Fotorezeptor enthält. Der Augenfleck schirmt ihn gegen seitlich einfallendes Licht ab und lässt so eine Orientierung hin zum Licht zu.

[7] Chloroplasten, sekundäre: Sind durch Aufnahme und Endosymbiose eines bereits chloroplastenbesitzenden Eukaryoten entstanden, so wie dies für alle Chromophyta gilt. Der aufgenommene Eukaryot wurde bis auf den Chloroplasten fast gänzlich reduziert; gelegentlich geben Nucleomorphe noch Hinweis darauf und der in Chloroplasten erhaltene Augenfleck. Auch die durchgehende ER-Cisterne um den Chloroplasten herum kann als Indiz für einen aufgenommenen Eukaryoten betrachtet werden: Hierbei gilt die innere Lipiddoppelmembran dieser ER-Cisterne als Plasmalemma der endocytotisierten Alge, die äußere als Membran der Verdauungsvakuole des aufnehmenden heterokonten Eukaryoten.

[8] Lipidmembran (Bacteria, Eukarya): Lipide, bestehend aus einem mit drei Hydroxylgruppen [–OH] versehenen Glycerinmolekül, an dem zwei Fettsäuren und ein Cholin unter Wasserabspaltung angeknüpft sind, zeigen einen hydrophilen Kopf (Glycerin und Cholin) und den hydrophoben Fettsäureschwanz; nach dem Motto Gleich zu Gleich gesellt sich gern, ordnen sich die hydrophilen Köpfe zum einen und die hydrophoben Schwänze zum anderen nebeneinander an und bilden eine geschlossene Schicht; eine Doppelmembran entsteht dann, wenn sich zwei solcher Schichten, hydrophobe Schwänze zueinander gereckt, aneinanderlegen

[9] Peitschengeißel:

[10] Chrysophora: Bezeichnung für hypothetischen Nachfahren von Heteromona und hypothetischen Vorfahren der Chromophyta

[11] Thylakoide: Membraneinstülpungen der Cyanobakterien, die damit ihre innere Oberfläche vergrößern; solche Einstülpungen der inneren Chloroplastenmembran finden sich in unterschiedlicher Anordnung auch in Chloroplasten. Hier findet die Lichtreaktion der Fotosynthese statt und die Produktion von ATP.

[12] Gürtellamelle: Als Gürtellamelle werden meist in Dreierstapel angeordnete Thylakoide bezeichnet, die unmittelbar unterhalb der Chloroplastenmembran rundum verlaufen

[13] Chloroplasten, primäre: Durch Endosymbiose entstandene Organelle. Ihre Herkunft von Blaualgen ist durch mehrere Merkmale gesichert. Die innere Membran hat bakteriellen Charakter, die äußere ähnelt Membranen der Eukaryoten; ringförmgie DNA in Chloroplasten weist ebenfalls auf bakteriellen Ursprung hin, wie auch enthaltene 70S-Ribosomen. Phycobilisomen bei Glaucophyta, Cryptophyta und Rhodophyta, wie sie bei Cyanobakterien auftreten, sind ebenfalls Hinweis auf der Chloroplasten endosymbiotische Herkunft.

[14] Cisternen: Abkömmlinge des endoplasmatischen Retikulums in hohler und oft flacher Form; Zellvesikel auch Zellkerne sind damit umgeben; besitzen den gleichen Grundbau wie die Zellmembran.

[15] ER (Abkürzung fürEndoplasmatischesRetikulum): Intrazelluläres Cisternensystem aller eukaryotischen Zellen. Es besteht aus lipiddoppelmembranumschlossenen Hohlräumen, die ein zusammenhängendes System bilden und mit der Kernhülle in Verbindung stehen

[16] Plasmalemma: Zellmembran (Lipiddoppelmembran) von Organismen; wird oft als Gegenstück zum Tonoplasten betrachtet, der im Zellinneren eine größere Saftvakuole umgibt

[17] Rhodophyta: Rotalgen (Plantae – Eukarya)

[18] Plastid: Allgemeiner Ausdruck für Chloroplasten und Abwandlungen davon

[19] Chlorophyll b: Bestehend aus Porphyrinringsystem mit angehängtem Phytolrest, besitzt am Kohlenstoff in Position 7 des Porphyrinringsystems eine Methylgruppe [–CH₃] und am Kohlenstoff in Position 8 eine Aldehydgruppe [–CHO].

[20] Chlorophyll c: Unterscheidet sich von Chlorophyllen a und b grundsätzlich nur durch das Fehlen des Phytolrestes, der Chlorophyll a und b charakterisiert.

[21] Chlorophyll c₁: Subtyp von Chlorophyll c; besitzt am Kohlenstoff der Position 7 des Porphyrinringsystems eine Methylgruppe [–CH₃] und am Kohlenstoff in Position 8 eine Ethylgruppe [–CH₂CH₃].

[22] Chlorophyll c₂: Subtyp von Chlorophyll c; Besitzt am Kohlenstoff der Position 7 des Porphyrinringsystems eine Methylgruppe [–CH₃] und am Kohlenstoff in Position 8 eine Ethengruppe [–CHCH₂].

[23] Chlorophyll a: Bestehend aus Porphyrinringsystem mit angehängtem Phytolrest, besitzt am Kohlenstoff in Position 7 des Porphyrinringsystems eine Methylgruppe [–CH₃] und am Kohlenstoff in Position 8 eine Ethylgruppe [–CH₂CH₃].

[24] Chlorophyll a

[25] Chlorophyll b

[26] Chlorophyll c

[27] Rotalgen: Rhodophyta (Plantae – Eukarya)

[28] Cryptomonaden (Cryptomonadales; nicht separat behandelt – Cryptophyta – Chromalveolata – Eukarya)

[29] Kalkflagellaten: Coccolithophora (Prymnesiophyceae; nicht separat behandelt - Haptophyta – Chromalveolata – Eukarya)

[30] Chlorophyll c

[31] Phytol: Das Porphyrinringsystem der Chlorophylle a, b (auch der Bakterienchlorphylle) ist mit einer linearen, hydrophoben Kohlenstoffkette verbunden, die als Schwanz des Chlorophylls bezeichnet wird

[32] Chlorophyll a

[33] Chlorophyll b

[34] Chlorophyll a

[35] Chlorophyll b

[36] Aldehydgruppe, Aldehydfunktion: [–CHO]

[37] Chlorophyll b

[38] Chlorophyll c

[39] Chlorophyll a

[40] Chlorophyll c

[41] Bestehend aus Chorophyll c₁und c₂

[42] Chlorophyll a

[43] Chlorophyll c

[44] Chlorophyll b

[45] Goldbraunalgen, Goldalgen: Chrysophyceae (Chromophyta – Straminipila – „Wimpeola“ – Chromalveolata – Eukarya)

[46] Phycobiline: Chromophore der Fotosynthese, die bei Cyanobacteria, Glaucopyhta, Cryptophyta und Rhodophyta vorkommen. Ihr Name leitet sich aus der Ähnlichkeit zu den Gallenfarbstoffen, den Bilinien, ab. Die wichtigsten Vertreter sind Phycocyanobilin (in Phycocyanin, blau) und Phycoerythrobilin (in Phycoerythrin, rot).

[47] Phycocyanin und Phycoerythrin: In offener Kette vorliegende, über konjugierte Doppelbindungen verknüpfte, Stickstoffheterozyklen, die ihr Lichtabsorptionsmaximum bei 615-640 nm, bzw. 490-580 nm aufweisen und Licht absorbieren können, das von Chlorophyllen sonst nicht erfasst wird. Damit sind die Organismen in der Lage, auch in tieferen Schichten oder im lichteren Schatten Licht zu sammeln. Deshalb gehört Phycocyanin (zusammen mit Phycoerythrin) zu den lichtsammelnden Komplexen der Photosynthese. Phycocyanin und Phycoerythrin sind mit Proteinen zu sog. Phycobiliproteinen verbunden und kommen in unterschiedlichen Anteilen meist gemeinsam vor. Phycocyanin erscheint blau, Phycoereythrin rot. In offener Kette vorliegende, über konjugierte Doppelbindungen verknüpfte, Stickstoffheterozyklen, die ihr Lichtabsorptionsmaximum bei 615-640 nm, bzw. 490-580 nm aufweisen und Licht absorbieren können, das von Chlorophyllen sonst nicht erfasst wird. Damit sind die Organismen in der Lage, auch in tieferen Schichten oder im lichteren Schatten Licht zu sammeln. Deshalb gehört Phycocyanin (zusammen mit Phycoerythrin) zu den lichtsammelnden Komplexen der Photosynthese. Phycocyanin und Phycoerythrin sind mit Proteinen zu sog. Phycobiliproteinen verbunden und kommen in unterschiedlichen Anteilen meist gemeinsam vor. Phycocyanin erscheint blau, Phycoereythrin rot.

Eingestellt am 14. Juni 2025

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Bau eines Chloroplasten der Chromophyta (ppt-generiert; Reinhard Agerer)

Thylakoid-Dreier-Stapel im Zentrum des Chloroplasten (Cisternenraum dunkelgrün mit brauner Umrandung für die Lipiddoppelmembran).

Nach außen anschließend Gürtellamelle aus drei durchgehenden, konzentrischen Thylakoiden (Cisternenraum ockerfarben mit brauner Umrandung für die Lipiddoppelmembran).

Weiter nach außen Chloroplastenhülle (Cisternenraum hellbraun mit brauner Umrandung für die Lipiddoppelmembran): innere Lipiddoppelmembran abgeleitet vom Plasmalemma des ehemals aufgenommenen Cyanobakteriums; äußere Lipiddoppelmembran abgeleitet von der Membran des Verdauungsvesikels.

Äußerste Ellipse „Chloroplasten-ER“ (Cisternenraum graugrün mit brauner Umrandung für die Lipiddoppelmembran): innere Lipiddoppelmembran vom Plasmalemma des aufgenommenen Eukaryoten stammend, äußere Lipiddoppelmembran abgeleitet von der Membran des Verdauungsvesikels.

Eingestellt am 14. Juni 2025

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Vergleich von Chlorophyll a und b

Beide Chlorophylle sind mit einem Phytolrest verknüpft (grüne Pfeile), der Chlorophyll c fehlt. An Kohlenstoff C7 besitzt Chlorophyll a eine Methlygruppe [–CH₃], Chlorophyll b an dieser Stelle eine Aldehydgruppe [–CHO]

Grau: Kohlenstoff; blau: Stickstoff; rot: Sauerstoff; violett: Wasserstoff; ocker: Magnesium; dünne grüne Linie: Einfachbindung; dicke grüne Linie: Doppelbindung; strichlierte Linie: Elektronen-Brückenbindung.

Eingestellt am 14. Juni 2025

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Vergleich von Chlorophyll C₁, C₂, C₃

Chlorophyll c fehlt ein Phytolrest (grüne Pfeile), der in Chlorophyll a und b vorhanden ist.

Position und Art der Seitengruppen zeigt folgende Tabelle

Grau: Kohlenstoff; blau: Stickstoff; rot: Sauerstoff; violett: Wasserstoff; ocker: Magnesium; dünne grüne Linie: Einfachbindung; dicke grüne Linie: Doppelbindung; strichlierte Linie: Elektronen-Brückenbindung.

Eingestellt am 14. Juni 2025

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