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Acaryochloris marina ist ein Cyanobakterium eine Blaualge und die bisher einzig bekannte photosynthetische Lebensform mi

Acaryochloris marina

Acaryochloris marina ist ein Cyanobakterium (eine „Blaualge“) und die bisher einzig bekannte photosynthetische Lebensform mit Chlorophyll d als Hauptpigment.

Acaryochloris marina
Systematik
Stamm: Cyanobakterien s. l. (Cyanobacteriota)
Klasse: Cyanobakterien s. s. (Cyanophyceae)
Ordnung: Synechococcales
Familie: Acaryochloridaceae
Gattung: Acaryochloris
Art: Acaryochloris marina
Wissenschaftlicher Name der Familie
Acaryochloridaceae
J.Komárek, J.Kastovsky, J.Mares & J.R.Johansen
Wissenschaftlicher Name der Gattung
Acaryochloris
H.Miyashita & M.Chihara
Wissenschaftlicher Name der Art
Acaryochloris marina
H. Miyashita & M. Chihara

Acaryochloris marina wurde 1993 aus Seescheiden isoliert, die bei Palau gefangen worden waren und 2003 als neue Art beschrieben (nach anderen Quellen wurde sie erst 1996 entdeckt). Sie zeigt eine bisher einzigartige molekularen Zusammensetzung des lichtsammelnden Antennensystems (Lichtsammelkomplex).

Alle photosynthetischen Organismen besitzen innerhalb der Thylakoidmembran lichtsammelnde Komplexe aus Proteinen und Pigmenten (Chlorophyll). Diese Antennensysteme absorbieren Licht und leiten die absorbierte Lichtenergie an das photochemische Reaktionszentrum weiter. Cyanobakterien besitzen zusätzlich membranexterne Antennenkomplexe, die meist kein Chlorophyll, sondern sogenannte Phycobilin-Farbstoffe in Proteinkomplexen enthalten, die auch grünes Licht absorbieren.

Während höhere Pflanzen und andere Cyanobakterien überwiegend Chlorophyll a und b als Hauptpigmente des membraninternen Lichtsammelkomplexes („light harvesting complex“, LHC) aufweisen, enthält der LHC von A. marina fast ausschließlich Chlorophyll d. Bei Chlorophyll d ist die langwellige Absorptionsbande im Vergleich zu Chlorophyll a und Chlorophyll b um mehr als 30 nm rotverschoben. Dies ermöglicht A. marina, den nahen Infrarotbereich des Sonnenlichtes zur Photosynthese zu nutzen und auf engem Raum in Symbiose mit anderen Cyanobakterien zusammenzuleben. Auch die membranexterne Phycobiliproteinantenne (PBP-Antenne) von A. marina hat einen anderen Aufbau als in typischen Cyanobakterien.

Acaryochloris marina teilt sich im Great Barrier Reef vor der Küste Australiens mit Prochloron didemni eine Ascidie als Symbionten. Dabei spielen die optischen Eigenschaften jedes der drei Organismen eine wichtige Rolle. Während die heterotrophe (nicht photosynthetische) Ascidie UV-Strahlung absorbiert und dadurch die empfindlichen photosynthetischen Systeme der Cyanobakterien geschützt werden, nutzt Prochloron mit Chlorophyll-a-Antennen vornehmlich das Licht im Wellenlängenbereich um 674 nm. Das Chlorophyll d von A. marina absorbiert dagegen vor allem Licht zwischen 700 nm und 730 nm. Das zur Verfügung stehende Licht unterhalb von 650 nm, welches von Prochloron ebenfalls nur schwach absorbiert wird, kann die Phycobiliproteinantenne von A. marina anregen. Somit wird das elektromagnetische Spektrum zwischen 600 und 730 nm durch diese Symbiose optimal ausgenutzt.

Literatur Bearbeiten

  • H. Miyashita, H. Ikemoto, N. Kurano, K. Adachi, M. Chihara, S. Miyachi: Chlorophyll d as a major pigment, Nature (London), 383, 402 (1996)
  • J. Marquardt, H. Senger, H. Miyashita, S. Miyachi, E. Mörschel: Isolation and Characterization of phycobiliprotein aggregates from Acaryochloris marina, a prochloron like prokaryote containing mainly chlorophyll d. FEBS Lett 410, 428–432 (1997)
  • Q. Hu, H. Miyashita, I. Iwasaki, N. Kurano, S. Miyachi, M. Iwaki, S. Itoh: A Photosystem I reaction center driven by chlorophyll d in oxygenic photosynthesis, Proc. Natl. Acad. Sci. Plant Biology, Vol 95, 13319–13323 (1998)
  • Z. Petrášek, F.-J. Schmitt, Ch. Theiss, J. Huyer, M. Chen. A. Larkum, H. J. Eichler, K. Kemnitz, H.-J. Eckert: Excitation energy transfer from Phycobiliprotein to Chlorophyll d in intact cells of „Acaryochloris marina“ studied by time- and wavelength resolved fluorescence spectroscopy, Photochem. Photobiol. Sci., 4, 1016–1022 (2005)
  • F.-J. Schmitt, C. Theiss, K. Wache, J. Fuesers, S. Andree, A. Handojo, A. Karradt, D. Kiekebusch, H.J. Eichler, H.-J Eckert: Investigation of the excited states dynamics in the Chl d- containing cyanobacterium „Acaryochloris marina“ by time- and wavelength correlated single-photon counting, Proc. SPIE Vol. 6386, 638607 (2006)

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Algaebase-Eintrag Acaryochloris marina H. Miyashita & M. Chihara

Weblinks Bearbeiten

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Veröffentlichungsdatum:
Acaryochloris marina ist ein Cyanobakterium eine Blaualge und die bisher einzig bekannte photosynthetische Lebensform mit Chlorophyll d als Hauptpigment Acaryochloris marinaSystematikStamm Cyanobakterien s l Cyanobacteriota Klasse Cyanobakterien s s Cyanophyceae Ordnung SynechococcalesFamilie AcaryochloridaceaeGattung AcaryochlorisArt Acaryochloris marinaWissenschaftlicher Name der FamilieAcaryochloridaceaeJ Komarek J Kastovsky J Mares amp J R JohansenWissenschaftlicher Name der GattungAcaryochlorisH Miyashita amp M ChiharaWissenschaftlicher Name der ArtAcaryochloris marinaH Miyashita amp M ChiharaAcaryochloris marina wurde 1993 aus Seescheiden isoliert die bei Palau gefangen worden waren und 2003 als neue Art beschrieben 1 nach anderen Quellen wurde sie erst 1996 entdeckt Sie zeigt eine bisher einzigartige molekularen Zusammensetzung des lichtsammelnden Antennensystems Lichtsammelkomplex Alle photosynthetischen Organismen besitzen innerhalb der Thylakoidmembran lichtsammelnde Komplexe aus Proteinen und Pigmenten Chlorophyll Diese Antennensysteme absorbieren Licht und leiten die absorbierte Lichtenergie an das photochemische Reaktionszentrum weiter Cyanobakterien besitzen zusatzlich membranexterne Antennenkomplexe die meist kein Chlorophyll sondern sogenannte Phycobilin Farbstoffe in Proteinkomplexen enthalten die auch grunes Licht absorbieren Wahrend hohere Pflanzen und andere Cyanobakterien uberwiegend Chlorophyll a und b als Hauptpigmente des membraninternen Lichtsammelkomplexes light harvesting complex LHC aufweisen enthalt der LHC von A marina fast ausschliesslich Chlorophyll d Bei Chlorophyll d ist die langwellige Absorptionsbande im Vergleich zu Chlorophyll a und Chlorophyll b um mehr als 30 nm rotverschoben Dies ermoglicht A marina den nahen Infrarotbereich des Sonnenlichtes zur Photosynthese zu nutzen und auf engem Raum in Symbiose mit anderen Cyanobakterien zusammenzuleben Auch die membranexterne Phycobiliproteinantenne PBP Antenne von A marina hat einen anderen Aufbau als in typischen Cyanobakterien Acaryochloris marina teilt sich im Great Barrier Reef vor der Kuste Australiens mit Prochloron didemni eine Ascidie als Symbionten Dabei spielen die optischen Eigenschaften jedes der drei Organismen eine wichtige Rolle Wahrend die heterotrophe nicht photosynthetische Ascidie UV Strahlung absorbiert und dadurch die empfindlichen photosynthetischen Systeme der Cyanobakterien geschutzt werden nutzt Prochloron mit Chlorophyll a Antennen vornehmlich das Licht im Wellenlangenbereich um 674 nm Das Chlorophyll d von A marina absorbiert dagegen vor allem Licht zwischen 700 nm und 730 nm Das zur Verfugung stehende Licht unterhalb von 650 nm welches von Prochloron ebenfalls nur schwach absorbiert wird kann die Phycobiliproteinantenne von A marina anregen Somit wird das elektromagnetische Spektrum zwischen 600 und 730 nm durch diese Symbiose optimal ausgenutzt Literatur BearbeitenH Miyashita H Ikemoto N Kurano K Adachi M Chihara S Miyachi Chlorophyll d as a major pigment Nature London 383 402 1996 J Marquardt H Senger H Miyashita S Miyachi E Morschel Isolation and Characterization of phycobiliprotein aggregates from Acaryochloris marina a prochloron like prokaryote containing mainly chlorophyll d FEBS Lett 410 428 432 1997 Q Hu H Miyashita I Iwasaki N Kurano S Miyachi M Iwaki S Itoh A Photosystem I reaction center driven by chlorophyll d in oxygenic photosynthesis Proc Natl Acad Sci Plant Biology Vol 95 13319 13323 1998 Z Petrasek F J Schmitt Ch Theiss J Huyer M Chen A Larkum H J Eichler K Kemnitz H J Eckert Excitation energy transfer from Phycobiliprotein to Chlorophyll d in intact cells of Acaryochloris marina studied by time and wavelength resolved fluorescence spectroscopy Photochem Photobiol Sci 4 1016 1022 2005 F J Schmitt C Theiss K Wache J Fuesers S Andree A Handojo A Karradt D Kiekebusch H J Eichler H J Eckert Investigation of the excited states dynamics in the Chl d containing cyanobacterium Acaryochloris marina by time and wavelength correlated single photon counting Proc SPIE Vol 6386 638607 2006 Einzelnachweise Bearbeiten Algaebase Eintrag Acaryochloris marina H Miyashita amp M ChiharaWeblinks Bearbeitenhttp sol physik tu berlin de marent files Physik und Photosynthese pdf PDF Datei 5 44 MB NCBI Taxonomy Browser Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Acaryochloris marina amp oldid 238290846