Strukturuntersuchungen an Plastiden

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Abstract
Aus lichtmikroskopischen und elektronenmikroskopischen Untersuchungen ist ersichtlich, daß in Plastiden gelber Blätter einer Plastommutante von Antirrhinum majus Sippe 50 viel weniger Lamellen und Lamellenstapel ausgebildet sind als in Plastiden grüner Blätter der normalen Pflanze. Setzt man voraus, daß sich die beiden Blattypen nur in diesem Strukturmerkmal wesentlich unterscheiden, so kann die Röntgen-Kleinwinkelstreuung der Lipoproteinlamellen und deren Stapelung erhalten werden, wenn von der Röntgen-Kleinwinkelstreuung grüner Blätter der normalen Pflanze die Röntgen-Kleinwinkelstreuung gelber Blätter der Mutante subtrahiert wird. Die Analyse der Differenzstreuung zeigt, daß in jeder der beiden Lipidschichten eines Thylakoids zwei verschiedene Dichtezonen existieren, eine mit höherer und eine mit niedrigerer Elektronendichte als die des Wassers. Die beiden Lipidschichten sind im Thylakoidinnern so angeordnet, daß die Zonen höherer Elektronendichte benachbart verlaufen. Die Zone mit höherer Elektronendichte wird auf Grund einer Dichteabschätzung als eine Anhäufung aliphatischer Ketten interpretiert. Die Zone niedrigerer Elektronendichte wird als Ort der Porphyrinringe des Chlorophylls und sonstiger sperriger Molekülteile angesehen. Der Raum zwischen den beiden Lipidschichten wird durch eine 15 -20 A breite Wasserschicht eingenommen. Die aliphatische Zone ist wasserfrei. Die Porphyrinringzone enthält etwa 30% Wasser. Für die Proteinschichten, die die äußere Begrenzung des Thylakoids bilden, kann eine Schichtdicke von 34 -37 Å angegeben werden. Innerhalb der Proteinschichten existieren Kristallite aus Proteinpartikeln in zweidimensionaler Gitteranordnung. Der Mittelpunktsabstand zweier benachbarter Partikel beträgt etwa 32 Angström. Für die mittlere Periode der Thylakoidstapelung ergibt sich ein Wert von 250 Angström.

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