Hallo,

ich habe mich gerade mal durch diesen Thread gelesen ...


40x, Chlorophyll, Anregung 450nm, Autofluoreszenz

Diese Wendel ist der Chloroplast einer Spirogyra Grünalge. Die Struktur des Chlorophylls entspricht dem der höheren Pflanzen - auch der Aquarienpflanzen. Die Alge wurde mit blauem Licht (450 nm) beleuchtet. Das Chlorophyll absorbiert die blaue Strahlung und gibt den grössten Teil der auftreffenden Energie als rotes Licht wieder ab (Autofluoreszenz). Die Stärke der Autofluoreszenz gibt Einblick in die Fähigkeit des Chlorophylls, Licht zu absorbieren und das Funktionieren der Photosynthesereaktion.

Durch die Abstrahlung schützt sich das Chlorophyll vor einer Schädigung durch zu viel Licht. Wenn die Photosynthese blockiert ist (fehlendes CO2, Pflanze/Alge stand länger im Dunkeln, etc.) so ist die Menge des ausgesandten roten Lichtes am Anfang sehr hoch und nimmt mit Beginn der Photosynthese ab (Kautsky-Effekt). Grundsätzlich wird immer ein Teil des blauen (kurzwelligen und energiereichen) Lichtes wieder ausgesandt. Isoliertes Chlorophyll im Reagenzglas strahlt gleichmässig, bis die Fluoreszenz durch Schädigung des Chlorophylls abnimmt. Die Mär, Pflanzen können blaues Licht nicht verwerten, kommt wahrscheinlich durch die falsch verstandene Autofluoreszenz.

Zur Beurteilung, wie stark Pflanzen Licht nutzen können, ist deswegen das Absorptionsspektrum weniger geeignet als das Wirkungsspektrum. Hier wird die Stärke der Photosynthese daran gemessen, wie viel Sauerstoff als Abfall produziert wird. Und hier sehen wir ganz klar, blaues Licht sorgt für eine (geringfügig) höhere Produktion von Sauerstoff als rotes Licht. Grünes Licht wird gar nicht genutzt - deswegen ist die Natur eben auch grün :D

Zur Frage der unterschiedlichen Chlorophyll Arten kann ich folgendes beitragen:

Das ursprüngliche (blau-grüne) Chlorophyll, entwickelt von den Cyanobakterien, nennt sich Chlorophyll a. Grünalgen und höhere Pflanzen haben auch Chlorophyll b (gelb-grün). Tatsächlich ist diese Bezeichnung sehr irreführend denn NUR Chlorophyll a ist an der eigentlichen Photosynthesereaktion beteiligt. Chlorophyll b ist eine Art Hilfspigment, dass sich chemisch zwar nur geringfügig von Chlorophyll a unterscheidet (mit dem Ergebnis unterschiedlicher Absorptionsmaxima im Verhältnis zur Wellenlänge) aber keine Kohlenhydrate produziert!

Absorbiert ein Chlorophyll b Molekül ein Photon so wird die Energie aufgenommen und dann direkt an ein Chlorophyll a Molekül weitergegeben. Das Chlorophyll a verhält sich so als wenn es direkt ein Photon von der Sonne erhalten hätte.


Fazit:
Ein Teil der Energie des blauen Lichtes wird immer als Fluoreszenz abgeben. Blaues Licht ist trotzdem effizienter in der Photosynthese als rotes Licht. Chlorophyll b ist nur ein akzessorisches Pigment und nicht an der eigentlichen Photosynthesereaktion beteiligt.

Herzliche Grüsse
Ecki

Hallo Ecki,

herzlichen Dank. Eine klare, einleuchtende und sehr anschauliche Erklärung. Um dort anzuknüpfen, muß ich erst wieder richtig rein kommen, im Ernst. Es ist manchmal wirklich traurig, wie viel von einem herrlichen Studium mit der Zeit verschüttet ist. Es da wieder heraus zu holen, macht trotzdem Freude.

Ich habe es auch immer so verstanden, daß Chlorophyll a das ist, dessen photosynthetische Aktivität indirekt nachgewiesen wurde, während b und die anderen Pigmente als Hilfspigmente eingestuft werden, weil sie an der Lichtsammlung und Elektronweitergabe beteiligt sind, nicht aber an den anderen Schritten der Photosynthese. Sie sind Teil eines, je nach Pflanze, mehr oder minder umfassenden Lichtfallensystems, das einen möglichst umfassenden resp. definierten Teil des Sonnenlichtspektrums zu nutzen versucht / nutzbar machen soll / kann. Ich hoffe, das stimmt so.

Korrekt.

Das Erstaunliche ist, Chlorophyll b ist chemisch Chlorophyll a sehr nahe, erfüllt aber in der Pflanze eine komplett andere Aufgabe.

Herzliche Grüsse
Ecki

Hallo zusammen,

habe einen Link zum Thema Licht, Messung von Licht für aquaristische Zwecke usw. entdeckt, der, wie einige weitere, schon angesprochene Links, wieder etwas "LIcht ins Dunkel" der Diskussion bringt. Interessant daran sind nicht allein die Argumente hinsichtlich sinnvoller Ausstattung und erreichbarer Quantitäten sowie Qualitäten, sondern vor allem der tatsächliche Lichtbedarf diverser Pflanzen im Süßwasser-AQ. Nicht unbedingt neu, aber interessant:

http://semaphor.org/rudi/licht3.html

Hier noch ein Link direkt zum Hersteller der UW-verwendbaren PAR-Meßsonden:

http://www.apogeeinstruments.com/quantum/mqpricing.html

Endlich! Hab den Link zum YouTube-Video wieder gefunden, der die UW-Messung im Süßwasser-AQ zu PAR-Werten zeigt. Sehr aufschlußreich. Die Resultate decken sich sehr gut mit denen anderer Messungen zu Luxwerten / Lumenwerten im Salzwasser-AQ.

http://www.youtube.com/watch?v=WZkzb2y25nA

Und noch eines zu vergleichenden Lux-Werten bei Messungen von LEDs, Halogen usw.

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=qR7_7qDjfF4

Nicht nur für MW-Fetischisten, noch eines zu PAR-Werten mit LEDs:

http://www.youtube.com/watch?v=UrCOm6X6KLM

Bitte auch die Kommentare der filmenden / erklärenden Cree / Personen beachten.

Hallo Joachim,

mal wieder einige interessante Beiträge zum Thema Beleuchtung.
Das Video "LED über Meerwasser Becken" zeigt doch die jetzt schon erhältliche leistungsstarke LED-Technik.

Hallo Engelbert,

danke, ja, das Video finde ich besonders aufschlußreich. Offenbar sind im Süßwasser PAR-Werte von rund 100 schon ausreichend, um zB HCC gut zum Wuchs zu bringen, im Meerwasser Werte um 200-250 schon gut genug, Korallen zum Wuchs anzuregen.

In diesen unterschiedlichen Größen der Zahlen liegt auch eine Schwierigkeit beim Verständnis der Dinge, denn wer damit Lux- oder Lumenwerte vergleichen möchte, muß nicht nur umrechnen, sondern offenbar auch lineare mit nicht-linearen Wertegruppen vergleichen.

Die Leistungsfähigkeit heutiger LEDs ist auch für mich heute schon mehr als respektabel. Die Diskussion ist wieder mal, ob so etwas zu niedrigen Kosten erhältlich ist und da lautet die Antwort mE zumindest für steckerfertige Produkte "Nein", was aber auch nicht wundert. Ich würde selbst für die nächste Zeit nicht erwarten, daß sich das wesentlich ändert, denn es sind, wie schon mal angesprochen, nicht alleine die Stückkosten zB. für die LEDs selbst, sondern alle weiteren Kosten für diverse Bauteile, Arbeitsschritte, Genehmigungen, Patente usw., die die Kosten nach Oben treiben.

Wer eine Alternative zu üblichen Röhrenbeleuchtungen sucht, muß entweder tief in die Tasche greifen, um ein steckerfertiges Produkt zu erstehen, oder sich an Slebstbau wagen. Auch der Selbstbau fordert noch ordentlich finanziellen Tribut, eröffnet aber auch enorme Möglichkeiten in der technischen Ausgestaltung. Versuchsbauten können idR nicht mit hochkarätigem Industriedesign Schritt halten, aber Möglichkeiten eröffnen und zeigen. Mit ein bißchen Geschick und handwerklichem Können läßt sich das aber, muß nicht immer alles schnell, schnell gehen, doch noch soweit richten, daß am ende auch das Design nicht zu kurz kommt.