3.8. Der Chloroplast (das letzte der vier "schweren" Organellen)

Thylakoide - Einstülpungen der inneren Membran - mit Chlorophyll. Am Chlorphyll findet die „Lichtreaktion" der Photosynthese statt. Die Thylakoidstapel heißen Grana.

Das Innere des Chlorplasten heißt Stroma. Da findet die „Dunkelreaktion" der Photosynthese statt. Die wird im Buch S. 60 „lichtunabhängige Reaktion" genannt. Weil sie schon auch im Hellen abläuft, aber das Licht eben nicht braucht.

Exkurs 9 - Fotosynthese

Buch S. 54 Zeichnung 2. S. 343.
S. 60 und 61 ist mir neu, diese Lokalisation an der Membran. Wir sollten für das Abi nur das allgemeine Schema der Fotosynthese erinnern... und das war doch bitte Stoff in Klasse 11 ?!

Neue Chloroplasten entstehen nur durch Teilung vorhandener Chloroplasten. 

Es gibt Einzeller - Eucyten - Euglena - die haben normalerweise Chloroplasten. Manchmal bei einer Zellteilung entsteht eine Euglena ohne Chloroplast. Sie lebt heterotroph weiter und ist eben nicht mehr autotroph. Sie ist ein „Tier" während die normalen Euglenen im Prinzip zu den „Pflanzen" zählen.
   

Exkurs 10

Heterotrophe Lebewesen müssen Nahrung aufnehmen. Sie müssen andere Lebewesen essen. Sie können selbst keine Glucose herstellen und keine Aminosäuren aufbauen.

Autotrophe Lebewesen können rein aus „toten" Stoffen sich aufbauen und existieren. Pflanzen genügt z.B. Wasser, das Gas Kohlendioxid und ein wenig „Dünger": Verbindungen, die Stickstoff (für den Aufbau von Aminosäuren) und Phosphor (zum Einbau in ATP) enthalten.

Es gibt viele autotrophe Bakterien, die mit sehr anderer Chemie als Eukaryoten (Ein- und Vielzeller mit Zellkern) autotroph sind. Nur auf dem Weg der Pflanzen mit ihrem Chlorophyll entstanden aber autotrophe Vielzeller.

Eine autotrophe Eucyte ist daran erkennbar, dass sie Chloroplasten hat
  

Exkurs 11 

Die Endosymbiontentheorie dürfte wohl für Mitochondrium und Chloroplast stimmen: Sie sind ehemalige selbstständige Bakterien, die per Endocytose in Ur-Eucyten mit Zellkern eingewandert sind. Sie wurden aber nicht verdaut, sondern die Ur-Eucyte nutzte die Stoffwechselprodukte dieser Bakterien und ließ sich am Leben. Das Mito brauchte Glucose, lieferte dann aber ATP. Der Cloroplast brauchte Kohlendioxid und Licht, lieferte dann Glucose.

Der Deal mit dem Chlorplasten ist der genialste Deal der Geschichte des Lebens! Noch heute können WIR mit Technik Sonnenlicht nicht so clever nutzen, wie es alle Pflanzen machen. Die Abspaltung des Sauerstoffs vom Wasser liefert die Grundlage für die heutigen aeroben Prozesse auf der Erde.

Das ganze ist eine Symbiose - Zusammenleben zweier Lebensformen zum gegenseitigen Nutzen.

Argumente für die Endosymbiontentheorie:

1. Die äußere Membran der Doppelmembran um Mitochondrium und Chloroplast enthält Moleküle, die es nur bei der Membran von Eucyten gibt. Die innere Membran enthält Moleküle, die es nur bei Procyten gibt.

2. Die Ribsomen sind etwas leichter, wie sie es bei Bakterien sind

3. Mitochondrium und Chlorplast haben ringförmige eigene DNA wie Bakterien.

4. Mitochondrium und Chlorplast teilen sich selbstständig, ohne Zusammenhang mit der Zellteilung.

3.9. Vakuole - nur bei Pflanzen zu finden (schon mal in Klasse 11 besprochen? Ist in jeder Pflanzenzelle zu sehen. Schon mal eine Zwiebelhaut in Lupe oder Mikroskop betrachtet?)

Füllt bei vielen Pflanzenzellen 90 Prozent des Volumens. Ist innerlich „tot", hat keine enzymatischen Reaktionen. Ist Wasserspeicher und abgegrenzter Lagerraum für Stoffe (bei süßen Früchten also Zucker). Steht oft unter Druck und erzeugt den Turgor - die Stabilität der Pflanzenzelle durch leichten Überdruck, wie ein wassergefüllter Schlauch.

   
3.10. Zellwand - nur bei Pflanzen möglich (weil die sich nicht selbst schnell bewegen - wenn Pflanzen etwas schnell machen, dann durch trickreiche Klappmechanismen ihrer starren Zellen, z.B. an Spaltöffnungen. Meistens „bewegen" sich Pflanzen nur durch Wachsen)

Die Zellwand ist eine chemisch tote Hülle außerhalb der Außenmenbran der Pflanzenzelle. Besteht überwiegend aus Zellulose. Sorgt für Schutz, Stabilität, Elastizität. Bei Holzpflanzen ist „Lignin" eingelagert. Mit Lignin wird die Zellwand fest und starr.