Was ist Chlorophyll?
Chlorophyll ist der Farbstoff, der Pflanzen ihre typische grüne Farbe verleiht. Der Begriff stammt aus dem Griechischen: „chloros" bedeutet grün und „phyllon" Blatt, zusammengesetzt also „grünes Blatt". Dieser Blattfarbstoff kommt in nahezu allen grünen Pflanzen sowie in vielen Algen vor. Dabei unterscheidet man mehrere Chlorophyll-Typen:
- Chlorophyll a: blaugrün, Hauptpigment in allen Pflanzen, Algen und Cyanobakterien
- Chlorophyll b: gelbgrün, in Grünalgen, Euglenophyten und allen Landpflanzen
- Chlorophyll c: gelblich-grün, in Braunalgen, Kieselalgen, Goldalgen, Kalkalgen
- Chlorophyll d: olivgrün, in Rotalgen und einigen Cyanobakterien
- Chlorophyll f: grünlich, in speziellen Cyanobakterien z. B. Stromatolithen
In Zimmerpflanzen finden sich vor allem die beiden Chlorophyll-Typen a und b, die dafür sorgen, dass die Pflanzen auch bei den Lichtverhältnissen in Innenräumen gut wachsen können.
Chemischer Aufbau von Chlorophyll
Chemisch betrachtet ist Chlorophyll ein sogenannter Chelatkomplex: Ein Magnesium-Ion sitzt im Zentrum eines ringförmigen Moleküls, des Porphyrinrings, an das vier Stickstoffatome gebunden sind. Eine lange Kohlenwasserstoffkette, die Phytol-Seitenkette, verankert das Molekül in der Zellmembran der Chloroplasten. Interessant dabei: Der Blutfarbstoff Häm im menschlichen Hämoglobin besitzt eine sehr ähnliche Ringstruktur – nur dass dort anstelle von Magnesium ein Eisen-Ion im Zentrum sitzt.
Warum Blätter grün erscheinen
Obwohl Sonnenlicht aus vielen Farben besteht, absorbiert Chlorophyll vor allem rotes und blaues Licht und reflektiert überwiegend grünes Licht. Deshalb erscheinen Blätter für unser Auge grün. Im Jahresverlauf verändert sich die Menge dieses Farbstoffs in den Blättern. Besonders im Herbst wird Chlorophyll abgebaut, sodass andere Pigmente wie Carotinoide und Anthocyane sichtbarer werden und die typische Herbstfärbung hervorrufen.
Darum ist Chlorophyll für Pflanzen wichtig
Nur durch Chlorophyll sind Pflanzen in der Lage, Photosynthese zu betreiben – also Lichtenergie in lebenswichtige Stoffe umzuwandeln. Chlorophyll a ist das Hauptpigment, das die Lichtenergie direkt in chemische Energie umwandelt. Chlorophyll b unterstützt dabei als Hilfspigment, indem es zusätzliche Lichtanteile nutzbar macht.
Einfluss auf die Pflanzengesundheit
Die Menge und Aktivität von Chlorophyll bestimmen außerdem, wie effizient eine Pflanze Photosynthese betreiben kann. Pflanzen mit vielen großen, dunkelgrünen Blättern können mehr Sonnenlicht nutzen, während Arten mit kleineren oder helleren Blättern oft weniger Photosyntheseleistung haben. Auch Umweltfaktoren wie Lichtintensität, Temperatur und Nährstoffversorgung können die Bildung von Chlorophyll beeinflussen.
Die Konzentration von Chlorophyll im Blatt ist außerdem ein wichtiger Indikator für den Gesundheitszustand der Pflanze. Ein kräftiges Grün deutet meist auf eine gute Nährstoffversorgung hin, während blasse oder gelbe Blätter auf einen Nährstoffmangel, Trockenstress oder Krankheiten hinweisen können.
Chlorophyllmangel erkennen (Chlorose)
Bildet eine Pflanze zu wenig Chlorophyll, spricht man von Chlorose. Typisch dafür ist, dass die Blätter blass, gelblich oder sogar weißlich wirken, während die Blattadern bei einem Eisenmangel oft noch grün bleiben. Häufige Ursachen sind ein Mangel an Magnesium oder Eisen, zu dunkle Standorte, Wurzelschäden durch Staunässe oder ein zu hoher pH-Wert im Substrat, der die Nährstoffaufnahme blockiert. Wird die Ursache behoben, kann sich die Chlorophyllbildung meist wieder normalisieren.
Chlorophyll-Lücken: Das steckt hinter panaschierten Pflanzen
Panaschierte Pflanzen haben Blätter, die sowohl grüne als auch helle oder weiße Bereiche aufweisen. Die grünen Flächen enthalten Chlorophyll und sind für die Photosynthese verantwortlich. Die hellen oder weißen Partien dagegen enthalten kein oder nur sehr wenig Chlorophyll und können deshalb kein Sonnenlicht in Energie umwandeln. Dadurch haben panaschierte Pflanzen insgesamt eine geringere Photosyntheseleistung als rein grüne Pflanzen und wachsen meist etwas langsamer. Für ihre Entwicklung sind sie daher besonders auf gute Lichtverhältnisse angewiesen, jedoch ohne direkte, starke Sonneneinstrahlung, da die weißen Blattbereiche besonders empfindlich auf Sonnenlicht reagieren.
Woraus besteht Chlorophyll?
Chlorophyll besteht aus einem ringförmigen Porphyrin-Molekül mit einem Magnesium-Ion im Zentrum sowie einer langen Kohlenwasserstoffkette, die das Molekül in der Zellmembran verankert.
Ist Chlorophyll dasselbe wie Photosynthese?
Nein. Chlorophyll ist der Farbstoff, der Lichtenergie aufnimmt. Photosynthese ist der gesamte chemische Prozess, bei dem diese Lichtenergie zusammen mit Wasser und Kohlendioxid in Zucker und Sauerstoff umgewandelt wird.
Was passiert bei Chlorophyllmangel?
Fehlt einer Pflanze Chlorophyll, verfärben sich die Blätter blass, gelblich oder weißlich, und die Photosyntheseleistung sinkt. Man spricht dann von Chlorose, die meist durch Nährstoffmangel, zu wenig Licht oder Wurzelprobleme verursacht wird.
Warum ist Chlorophyll grün?
Chlorophyll absorbiert überwiegend rotes und blaues Licht und reflektiert grünes Licht. Dieses reflektierte grüne Licht nehmen wir wahr, wodurch Blätter grün erscheinen.
