Photosynthese 



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worden ist, interessierte. Die meisten nati'tr- 

 lichen Gewasser enthalten namlich die 

 Kohlensaure in gebunclener Form, als Kar- 

 bonate und Bikarbonate, und es erhebt sich 

 die Frage, ol) sich die Wasserpflanzen auch 

 diese Konn der Kohlensaure fur den Assimi- 

 lationsprpzeB nutzbar machen konnen. Von 

 voriihcrein 1st das keineswegs ausgeschlossen. 

 Audi wenn die Salze nieht direkt I'iir die 

 Photosynthese verwendet werden konnten, 

 so stande im Prinzip docli der Vorstellung 

 nichts im Wege, daB sie aufgenonimeii und 

 durch irgendeine Saure zersetzt werden, und 

 daB die dadurch i'rei werdende C0 2 von 

 den Chloroplasten verarbeitet wird. " Wir 

 wissen ja, daB die Pflanzen Sauren in reicher 

 Menge produzieren konnen. 



So einfach konnen indessen die Dinge 

 nieht liegen. Demi wenn das zutriife, muBten 

 Karbonate sowohl wie Bikarbonate als 

 Kohlensaurequellen verwertet werden. 

 Man kann sieh jedoch leieht davon iiber- 

 zeugen, daB Wasserpflanzen in frisch hcrae- 

 stellten Karbonatlosungen (etwa 1,,K,('(>, ; 

 oder Na 2 C0 3 ) nieht assimilieren. La'Bt man 

 die Losungen langere Zeit an der Luft stehen, 

 so zeigen die Pflanzen eine allmahlich zu- 

 nehmende Sauerstoffausscheidung, die 

 schlieBlieh unter sonst gleichen Bedingungen 

 einen konstanten maximalen Wert erreieht. 

 Es hangt das damit zusammen, daB die 

 Kaibonatlosung sich an der Luft verandert 

 hat. Urn diese Verhaltnisse iiberblicken zu 

 konnen , wollen wir kurz betrachten . was 

 vo_r sieh geht, wenn wir eiu Karbonat 

 (K,t'(i 3 ) in destilliertem Wasser auflosen. 

 Wie bekannt , disscziiert dann ein groBer 

 Teil des Salzes. Zugleich tritt, da die 

 Kohlensaure eine sehr schwache Saure ist, 

 hydrolytische Sjialtung (Reaktion mit 

 Wasser, das immer zu einem geringen Teile 

 in die lonen H- und OH' gespalten ist) ein. 

 Der Verlauf der KeMktion gewinnt sonach 

 folgende Form (vgl. Fox 1909): 



K 2 C0 3 +HOH 5 2K-+HC0 3 ' + OH' 



Aus clem Aiiftreten der Hydroxylionen er- 

 Idart sich die alkalische Reaktion der Kar- 

 bonatlosungen. 



Haben wir zur Losung reines, C0 2 - 

 freies Wasser verwandt, so steht diese nieht 

 mit der AiiBenluft im Gleichgewicht. Es 

 wird also aus der Atmosphari? CO, in die 

 Losung clil't'iimliereii \incl dort als "Hy drat 

 H,C0 3 auftreten. Zu einem Teil disso'ziiert 

 auch dieses nach der Gleichung: 



H 2 C0 3 ^ H'+HCO/ 



(die weitere Dissoziation des Ions HC0 3 ' 

 in H- und C0 3 " ist so schwach, daB sie volli'g 

 auBer Betracht bleiben kann). Da wir jetzt 

 in unserer Losung freie H' und OH'-Ionen 

 haben, so werden diese sich zum groBten 



1 Teil zu H 2 vereinigen. Wir erhalten den 

 Reaktionsverlauf. 



|Die Wegschaffung der H - -Ionen bedingt 

 einen fortdaiiernden Nachseluib derselben, 

 d. h. vorhandene H 2 C0 3 -Molektile werden 

 , dissoziiert und das geht fort bis zur Neu- 

 tralisierung der verffigbaren Hydroxylionen. 

 Wenn der Gleichgewicht szust'and Vrrcicht 

 ist, das heiBt wenn nur noch so viel H' und 

 OH'-Ionen inLiisung sind, als der Dissoziation 

 des Wassers entspricht, dann wird weiterliin 

 noch so viel Kohlensaure von aul.lcii 

 aufgenommen, bis die Kohlensaurespannung 

 genau dcr der Atmosphare entsj)richt. 



Die Veranderung, die eine Bikarbonat- 

 liisung (Kll('() 3 ) erfahrt, fiilirt zu dem- 

 selben Endergebnis. Hier liegen aber die 

 Dinge inspfern umgekehrt, als deren Kohlen- 

 sauretension von vornherein sehr hoch ist, 

 sie wird also C0 2 an die Atmospluiiv IMS 

 zur Erreichung des Tensionsgleichgewichts ab- 

 geben. Die Dissoziation verlauft nach fol- 

 gendem Schema: 



KHC0 3 5: K- + HC0 3 ' 

 HC0 3 ' ; C0 2 + OH'. 



Da also die Kohlensaurespannung einer 

 Karbonatlosung urspriinglich Null ist, die- 

 jenige einer Bikarbonatlosung holier als 

 dem Gleichgewichtszustand mit der Atmo- 

 sphare entspricht, so wird man eine von 

 vornherein im Spannungsgleichgewicht ste- 

 hende Losung erhalten, wenn man von einer 

 bestimmten Mischnng der Salze ausgeht. 

 Nebenbei sei bemerkt, daB bei 15und einnn 

 Atmospharendruck von 760 mm in destillier- 

 tem Wasser das Gleichgewicht mit der At- 

 mosphare dann erreieht ist, wenn das Wasser 

 0,304 ccm Kohlensaure im Liter enth.ili. 

 In Salzlosungen (z. B. im Meerwasser) ist 

 dieser Wert je nach der Hohe der Salz- 

 koiizentratioii geringer, doch ist die Ver- 

 minderung nieht sehr bedeutend. 



Wir kehren jetzt zur Assimilation der 

 Wasserpflanzen zuriick und kniipfen an die 

 Tatsache an, daB diese in frisch bereiteten 

 Bicarbonatlosungen (z. B. 1% KHC0 3 ) sehr 

 stark ist. allmahlich aber abnimmt und clinch 

 Zusatz von Carbonat schnell herabgedruckt 

 werden kann. Die an sich nieht von cler Hand 

 zu weisende Moglichkeit, daB die Pflanzen 

 die HCOs'-Ionen aufnehmen und verarbei- 

 ten, scheidet fiir die Erklarung offenbar aus, 

 denn diese lonen sind sowohl in Carbonat 

 als in Bicarbonatlosungen enthalten. Es 

 miiBten die Pflanzen also in beiden assi- 

 milieren ktinnen, was nieht der Fall ist. 

 Allerdings konnte, wie Nathansohn (1907) 

 betont hat, das Ausbleiben der Assimilation 

 in Carbonatlosungen auch daran liegen, daB 

 die hier vorhandenen OH'-Ionen den Vor- 

 gang hinderu. Doch hat Nathansohn 



