Chromoplasten

Die große Farbvielfalt in Blüten und Früchten ist hauptsächlich auf farbigen Organellen in die Zellen zurückzuführen. Diese Zellorganellen werden Chromoplasten genannt und sie gehören zur Gruppe der Plastiden. Chromoplasten sind für die leuchtend roten, orangefarbenen und gelben Farben vieler Früchte und Blumen verantwortlich. Die Funktion dieser Farben besteht darin, Tiere anzulocken, die bei der Bestäubung und Verbreitung von Samen helfen. Während der Reifung von Früchten entwickeln Chloroplasten sich durch die Bildung von Karotenoiden zu Chromoplasten. Die Karotenoidpigmente umfassen zwei Gruppen von Farbstoffen: die Karotinen (orange) und Xanthophylle (gelb bis rot). Die orange Farbe der Karotte zum Beispiel stammt von Beta-Carotin, ein Karotenoidpigment, das im menschlichen Körper in Vitamin A umgewandelt wird. Die Xanthophylle sind für die Farben der Blätter im Herbst verantwortlich und sie werden in eine anderen Art Plastid gebildet die mann Gerontoplast nennt.

Chromoplasten sind in Form und Größe sehr unterschiedlich, abhängig von der Pflanzenart und dem Zelltyp, in dem sie sich befinden. Bei Paprika z. B. bestehen die Chromoplasten aus runden oder ovalen Körner während in Tomate sogenannte kristalline Chromoplasten vorkommen. Eine größere Vielfalt an Formen sieht man in den Zellen der Hagebutte. 

Hagebutte

Es ist einfach, ein Präparat aus dem Fruchtfleisch einer reifen Hagebutte zu machen, indem etwas Material vom Unterseite der Schale abgekratzt wird.

Zelle mit Chromoplasten in dem Fruchtfleisch einer Hagebutte. In der Zelle ist ebenfalls der Zellkern sichtbar und sie befindet sich ganz rechts von der Zellwand. Fotografiert in Hellfeldbeleuchtung (links) und polarisiertem Licht (rechts). Objektiv: Carl Zeiss Apo 40/1.0.

Chromoplasten mit unregelmäßigen Formen in den Zellen der Hagebutte. Objektiv: Carl Zeiss Neofluar 40/0.75.

Zellen aus dem Fruchtfleisch der Hagebutte, fotografiert in polarisiertem Licht. Objektiv: Leitz 25/0.50.

Paprika

Paprika enthält rote und gelbe Chromoplasten. Auch hier sehen wir verschiedene Formen, meist rund oder oval und manchmal in Form eines Donuts

Chromoplasten in ein roter Paprika (links, Carl Zeiss Objektiv 100/1.25) und gelbem Paprika (rechts, Carl Zeiss Neofluar Objektiv 100/1.3).

Chromoplasten in Paprika, von denen manche die Form eines Donuts haben. Objektiv: Carl Zeiss Neofluar 40/0.75.

Tomate

In Tomaten sieht man gelben und roten Chromoplasten. In diese Chromoplasten können sich Kristallen bilden die bestehen aus Lycopin oder Beta-Carotin. Diese Chromoplasten nennt man kristalline Chromoplasten.

Dunkelfeldaufnahmen von Chromoplasten in die Zellen einer Tomate. Objektive: Carl Zeiss Neofluar 16/0.40 (links) und Carl Zeiss Apo 40/1.0 (rechts).

Eine Zelle einer Tomate mit Chromoplasten in verschiedenen Formen. Links vom Zentrum der Zelle befindet sich der Zellkern mit einem Nucleolus. Fotografiert mit ringförmige Beleuchtung. Objektiv: Leitz 25/0.50.

Chromoplasten in die Zellen einer Tomate mit Phasenkontrast (links, Zeiss-Winkel Objektiv 25/0.45 Ph2) und polarisiertem Licht (rechts, Carl Zeiss Neofluar Objektiv 25/0.60) fotografiert.

Literatur

Egea I, Barsan C, Bian W, et al. Chromoplast differentiation: current status and perspectives. Plant & Cell Physiology. 2010 Oct;51(10):1601-1611. DOI: 10.1093/pcp/pcq136. PMID: 20801922.

Sadali N, Sowden R, Ling Q, Jarvis P (2019). Differentiation of chromoplasts and other plastids in plants. Plant Cell Reports. 38:803-818.