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Lexikon der Biologie: Chromoplasten

Chromoplasten [von *chromo –, griech. plastos = geformt], durch Carotinoide rot, orange oder gelblich gefärbte, photosynthetisch inaktive, vielgestaltige (kugelig, linsenförmig, vielflächig, kristallförmig) Plastiden der Pflanzenzelle. Sie finden sich in den gefärbten Blüten der Blütenpflanzen, in Früchten (z. B. Tomate) und in anderen Pflanzenteilen (z. B. in den Wurzeln der Karotte; Möhre). Farbstoffe der Chromoplasten sind z. B. das rote Carotin der Möhre, das Lycopin der reifen Tomate und der roten Paprikaschoten, das gelbe Violaxanthin der Stiefmütterchen-, Arnika- und Narzissenblüten, das Zeaxanthin der Maiskörner und das Blattxanthophyll Lutein. Die herbstliche Gelbfärbung der Blätter vieler Laubbäume ist bedingt durch das Zurückbleiben der stickstofffreien Xanthophylle, während die grünen Chlorophylle, wie alle stickstoffhaltigen Verbindungen, in die Dauerorgane der überwinternden Pflanze zurückgezogen werden. Chromoplasten entstehen entweder durch Umwandlung aus Chloroplasten bzw. Leukoplasten oder direkt aus Proplastiden (Plastiden). Andererseits können manche Chromoplasten auch wieder zu Chloroplasten umdifferenziert werden. In allen Fällen bleibt die plastidäre DNA (Plastom) stets erhalten. Viele Blütenkronblätter enthalten im Knospenstadium blaßgrüne Chloroplasten, die dann, wie z. B. beim Scharfen Hahnenfuß oder bei der Forsythie, in gelbe Chromoplasten umgebildet werden. Entsprechendes gilt auch für die Verfärbung der zunächst grünen Tomaten, Hagebutten oder Zitronen. Solchermaßen entstandene Chromoplasten haben mit den aus Leukoplasten hervorgegangenen eine rege Stoffwechselaktivität und Neusynthesen von Carotinoiden gemeinsam. Bei der Umdifferenzierung von Chromoplasten aus jungen Entwicklungsstadien von Chloroplasten in Blüten und Früchten finden häufig Teilungen, immer aber die Neusynthese von Carotinoiden, Membranelementen und anderen Komponenten statt. Das Chlorophyll verschwindet selektiv. Als Carotinoid-Trägerstrukturen liegen je nach Chromoplasten-Typ Plastoglobuli (Lipidtröpfchen), membranumschlossene Carotinoidkristalle und röhrenförmige Tubuli vor. Man spricht dann von globulösen (z. B. Forsythie, Sumpfdotterblume), membranösen (gelbe Trompetennarzisse), kristallösen (Karotte) und tubulösen (Kapuzinerkresse; Kapuzinerkressengewächse) Chromoplasten. Eine Sonderform der Chromoplasten sind die in absterbenden Blättern (Herbstlaub; Herbstfärbung) vorkommenden Gerontoplasten. Sie entstehen unter massivem Stoffabbau aus Chloroplasten. Es findet keine Neusynthese von Carotinoiden mehr statt. Außerdem enthalten sie im Gegensatz zu den anderen Chromoplasten nur wenig Proteine und Ribosomen. Möglicherweise stellen die Gerontoplasten die ursprünglichste Form der Chromoplasten dar. Die anderen Formen entstanden wohl sekundär, um Tiere zur Bestäubung der Blüten und Ausbreitung der Samen (Samenausbreitung) anzulocken. Chromatophoren.

K.A.

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