158 



Ein-Quanten-Mechanismus der Photosynthese 



und zeichnen die Kurve mit den Mittelwerten, so erhalten wir die Kurve der Ab- 

 bildung 4. 



Wie man sieht, steigt der Druck bei Zugabe des grünen Lichts und sinkt der 

 Druck bei Fortnahme des grünen Lichts. Doch bleibt nach Ablauf einer jeden 

 Welle ein positiver Rest übrig, der sich hier nach Ablauf von 5 Perioden auf 7 mm 

 summiert hat. Dieser Rest ist der Gewinn bei der Photosynthese, von dem ich 



5 



5 



— X 



l 



A / s/ 



'\ 



./ 



'\ 



x « 



r\ I 



, / 



i i i 



I 



.1 



äs 



12 15 18 

 Minuten — • 



21 24 27 30 



1E354.3) 



Abb. 3. Beobachtete Druckänderungen bei 



3-Minuten-Wechsel von (Grün - Weiß) und 



Weiß. Weiß dient zur Kompensierung der 



Zellatmung 



t!F 



Abb. 4. Mit den Mittelwerten der Kurve der 

 Abbildung 3 gezeichnet 



später zeigen werde, wie er genauer bestimmt wird. Die hier gefundenen 7 mm 

 Rest bedeuten einen Quantenbedarf von 4,5 Molen pro Mol entwickelten Sauer- 

 stoffs. 



Betrachten wir nunmehr eine der 5 Perioden genauer, wozu ein in größerem 

 Maßstab gezeichnetes Bild einer einzelnen Periode dienen soll (Abb. 5). Bei Zu- 

 gabe des grünen Lichts steigt der Druck zunächst schnell, dann langsamer an. 

 Bei Fortnahme des grünen Lichts fällt der Druck zunächst schnell, dann lang- 

 samer wieder ab. Es ist das typische Bild des Zusammenspiels zweier chemischer 

 Reaktionen, von denen die eine die Rückreaktion der anderen ist. Tatsächlich 

 ergibt sich, wenn man die hier nicht eingezeichneten gleichzeitigen Druckänderun- 

 gen im zweiten Gefäß berücksichtigt, daß die Rückreaktion genau die Umkehr der 

 Hinreaktion ist. In der Hinreaktion wird Sauerstoff entwickelt und Kohlensäure 

 absorbiert, in der Rückreaktion wird Kohlensäure entwickelt und Sauerstoff ab- 

 sorbiert. In beiden Richtungen ist das Verhältnis CO2/O2 = --1,17. 



Lassen Sie uns nunmehr die Geschwindigkeit der Hinreaktion, also der Licht- 

 reaktion, an zwei Punkten bestimmen: am Anfang der aufsteigenden Kurve, wo 

 noch keine Gegenreaktion vorhanden ist, und am Ende der aufsteigenden Kurve, 

 wo die Gegenreaktion voll entwickelt ist. Die Bestimmung mit Hilfe der einge- 

 zeichneten Tangenten ergibt, daß die Geschwindigkeiten der Hinreaktion am An- 

 fang und am Ende der aufsteigenden Kurve nahezu gleich sind. Dividiert man 

 durch die absorbierte Quantenintensität des grünen Lichts, so ergibt sich hier, 

 daß der Quantenbedarf für die Entwicklung von 1 Mol Sauerstoff am Anfang der 

 Kurve 1,0 und am Ende der Kurve 1,25 ist, also bei Berücksichtigung der Meß- 



