Pigment (Biologie)

Als Pigment (lateinisch pigmentum ‚Farbe, Färbestoff‘) werden in der Biologie alle farbgebenden Substanzen und Strukturen in den Zellen ein- und mehrzelliger Organismen bezeichnet.

Pigmente können in einer Zelle unabdingbar notwendig sein, so etwa die Bakteriochlorophylle für eine anoxygene Photosynthese oder die Chlorophylle für eine oxygene, bei der Sauerstoff gebildet wird. Des Weiteren können sie für die Zellatmung nötig sein (wie Cytochrome). Weiterhin können sie in mehrzelligen Lebewesen für die Sauerstoffspeicherung (Myoglobine), den Sauerstofftransport (Hämoglobine), die Lichtempfindung (Photopigmente) oder den Lichtschutz (Melanine) gebraucht werden.

Darüber hinaus werden Pigmente eingesetzt für unauffällige Oberflächen (Tarnung) oder aber für auffällige Signale. Derart sind sie dann bei vielen Pflanzen und Tieren in Bildungen der Oberflächen zu finden, beispielsweise in Cuticula und Fruchtschale, Blatt und Blüte, Muschelschale oder Chitinpanzer, Schneckenhaus, Schmetterlingsflügel, Vogelfeder, Schuppe, Haar oder Haut.

Die farbige Wirkung kann durch die selektive Absorption von Licht in dem Chromophor genannten farbtragenden Anteil von löslichen Farbstoffen oder unlöslichen Pigmenten entstehen. Sie kann daneben hervorgerufen werden durch Reflexion, Streuung und Brechung an (oft mehrlagigen) Strukturen, evtl. mit irisierenden Effekten durch Interferenz.

Biologische Pigmente sind meist eingelagert in Membranen und Zellen. Eine pigmenttragende Membranhülle innerhalb von Zellen wird ein Chromatophor genannt, ebenfalls ein membranumhülltes Plastid; die körnigen Lamellenstapel im Inneren von Chloroplasten heißen Grana. Eine Pigmentzelle wird auch als Chromatophore bezeichnet, eine (Melanophore) in der Haut von Primaten ist der Melanozyt, in dessen membranumschlossenen Organellen (Melonosom) das Pigment Melanin gebildet wird. Deren Weitergabe an hornbildende Zellen bestimmt maßgeblich die natürliche Farbe von Haut und Haar, auch beim Menschen.