Weitere Steigerung des Energiegewinns im Kreisprozeß der Photosynthese 167 



Will man das Maximum der Energieausbeute erhalten, so darf die absorbierte 

 Lichtintensität nicht zu hoch sein. Sie war bei unseren Versuchen im Blau und 

 Rot etwa 3 mm 3 Quanten pro Minute und im Grün etwa 4 mm 3 Quanten pro 

 Minute. Mehrfach wurde geprüft, daß bei Halbierung der Lichtintensität die 

 Energieausbeute konstant blieb. Die genannten Lichtintensitäten waren, in Anbe- 

 tracht der guten Ausbeuten, immerhin so hoch, daß pro Stunde etwa das 3fache 

 des Zellvolumens an Sauerstoff entwickelt wurde, oder, wenn die Kompensation 

 der Zellatmung mitgerechnet wird, das 4fache Volumen. 



Der Quantenbedarf, den wir fanden, war 3 oder darunter. Als Beispiel sei ein 

 7stündiger Versuch mit der Wellenlänge 644 m// mitgeteilt, bei dem die Zellen 

 5 Stunden mit dem roten Licht intermittierend belichtet wurden (Protokoll 1). 

 Wir fanden: 



In der 1. und 2. Stunde y = — 1,22 l/tp = 2,84 



In der 3. und 4. Stunde y = — 1,23 l/g> = 2,92 



In der 5. Stunde y = — 1,22 1/y = 2,98 



Mittel 2,91 



Dieser Quantenbedarf entspricht einer Energieausbeute von 



112000 100 = 88%. 

 2,91 • 44000 



Bedenken wir, daß der Quantenbedarf bei der Photosynthese unabhängig von 

 der Wellenlänge ist 5 , so können wir den gleichen Quantenbedarf bei der Wellen- 

 länge 675 m// annehmen, der Wirkungsgrenze im Rot, und würden hier eine Ener- 

 gieausbeute von n2000 



2,91 • 42000 



100 = 92% 



erhalten. Da 42000 • 2,68 == 112000 ist, so liegt der theoretische Quantenbedarf 

 um 2,7. 



II. Einfluß des C0 2 -Drucks auf die Energieausbeute 

 in saurem Medium 



Wir bestimmten die Energieausbeute bei C0 2 -Drucken von 0,3% bis 50% einer 

 Atm. bei 20" in Gemischen von Kohlensäure mit Luft, mit der 2-Gefäßmethode. 

 Die Zellen waren dabei in dest. Wasser suspendiert. pH war 4 bis 5, die Versuchs- 

 wellenlänge war die rote Cd-Linie 644 m//. Wir fanden das Maximum der Aus- 

 beute bei 5%, nur */s des Maximums bei 0,3% und nur einen geringen Bruchteil 

 des Maximums bei 50% (Protokolle 2 und 3 und Abb. 1), z. B.: 



CO-Druck COo ,. hv 2 



Atm.-% V--ÖT V(P ""~^ ^""Tv 



0,33 —1,10 7,30 0,137 



0,66 —1,10 5,60 0,179 



0,74 —1,13 4,76 0,210 



1,75 —1,16 3,60 0,278 



5,0 —1,14 2,92 0,342 



26,0 —1,16 4,17 0,240 



