Chlorophyll & Co.

Chlorophyll ist für die Photosynthese essentiell. Diesen Zusammenhang hat der Photosynthese-Forscher Melvin Calvin zu Lebzeiten erforscht. Heute ist der "Calvin-Zyklus" fester Bestandteil des Biologie-Unterrichts. Dies allein wäre bereits Grund genug, einen Blick auf Chlorophyll, Chloroplasten und Co. zu werfen. Vor allem aber legt die Photosynthese den Grundstein für alles höhere Leben auf der Erde.

Pflanzen wandeln Kohlenstoffdioxid, das Industrie und Atmung produzieren, in Sauerstoff um. Dieser Vorgang ermöglicht es anderen Lebewesen zu atmen und den Pflanzen zu wachsen. Darüber hinaus gewinnen die Pflanzen durch die Photosynthese die benötigte Energie (ATP) für alle Stoffwechselprozesse. Doch die können nur unter bestimmten Umweltvoraussetzungen stattfinden, die jeweils von der Pflanzenart abhängig sind. Dazu gehören eine gewisse Sonneneinstrahlung, ein bestimmter Temperaturbereich und Wasser. Der chemische Prozess findet dann in den Chloroplasten der Blätter statt.

Der grüne Farbstoff Chlorophyll ermöglicht es den Pflanzenblättern das Licht besonders gut aufzunehmen, um die benötigte Energie zu gewinnen. Während der Photosynthese wandelt die Pflanze Kohlendioxid und Wasser unter Einwirkung des Sonnenlichts in Kohlenhydrate um. Dadurch wächst und gedeiht sie. Die Photosynthese ist ein lichtbetriebener Prozess und damit abhängig von der Stärke des Lichts. Damit die Pflanzenblätter möglichst senkrecht zum Licht stehen, folgen sie dem Sonnenstand und auch die Stellung der Chloroplasten wird daran ausgerichtet. Doch auch die Temperatur beeinflusst diese biochemische Reaktion. Erst ab einer Mindesttemperatur von −1 °C (bei frostharten Pflanzen) kann die Photosynthese beginnen. Die optimale Temperatur liegt bei Pflanzen in unseren Breiten zwischen 20 und 30 °C.

Es ist also nicht überraschend, dass sich die Wissenschaft aufgrund der lebenswichtigen Bedeutung der Photosynthese seit jeher für die Entstehung und Entwicklung von Chlorophyll, Cholorplasten & Co. interessiert.