30 Sauerstoff- Kapazität der Chlorella* 



Von Otto Warburg, Günther Krippahl, Walter Schröder und 

 Wolfgang Buchholz 



Die Sauerstoffmenge, die aus einer gegebenen Menge Chlorella (durch kurze starke Belichtung) 

 entwickelt werden kann, wird als die Sauerstoffkapazität der Chlorella bezeichnet. Sie beträgt im 

 Mittel 200 mm 3 Sauerstoff pro cm 3 Chlorella und ist etwa so groß wie die Sauerstoff-Kapazität des 

 Blutes. 



Wenn bei dei Photosynthese der Chlorella 3 Lichtquanten 1 Mol. O2 entwickeln, 

 so ist dies das Ergebnis von 4 Reaktionen 1 :** 



IN0ÄV+ RH4O2 = RH 4 - 1 2 [1] 



RH 4 + 1 COo = R + 2 H 2 + 1 C [2] 



2 / 3 C + 2 / 3 O2 = 2 /.3 COo - 70000 cal. [3] 



70 000 cal. + R + 2 H 2 Q = RH4O2 [4] 



Bilanz: IN0Ä1/+ Vs C0 2 = 1 / 3 C+ Va 2 [5] 



Reaktion [1] ist die Photodissoziation einer Sauerstoff- Verbindung. Die Disso- 

 ziationsenergie ist durch die molare Quantenenergie der längsten wirksamen 

 Wellenlänge — etwa 700 m/< — gegeben und beträgt rund 40000 Kalorien. 



Statt [1] und [2] kann man auch schreiben: 



1 N h v 4- RH4O2 + l C0 2 = (RH4CO2) -'-,- 1 O2, [la] 



(RH4CO2) = R + 2 H2O -IC, [2 b] 



d. h.j man kann die Reaktion [1] als eine photochemische Verdrängung auffassen. 



Reaktion [3] ist die „induzierte Atmung". Durch die induzierte Atmung erhält 

 die Zelle die 70 000 Kalorien zurück, die sie zur Photosynthese beigetragen hat und 

 die sie in Reaktion [4] der Photosynthese wieder zur Verfügung stellt. 



Während Reaktion [1] nur im Licht verläuft, können die übrigen Reaktionen 

 auch im Dunkeln verlaufen. Trotzdem sind sie abhängig vom Licht, da ihre Fer- 

 mente, zum mindesten ein Teil ihrer Fermente, Luminofermente sind, die sich 

 im Licht aus Profermenten bilden und sich im Dunkeln wieder zu Profermenten 

 zurückbilden. Durch die katalytische Wirkung des blaugrünen Lichts' 2 ist bereits 

 eines dieser Luminofermente entdeckt worden. Ein anderes Luminoferment muß 

 an der induzierten Atmung beteiligt sein, da die induzierte Atmung um so schneller 

 verläuft, je stärker man belichtet. Erst wenn die Sauerstoffentwicklung pro Stunde 

 das 50fache des Zellvolumens beträgt, hat die induzierte Atmung unserer Chlorella 

 — mit einem Stundenwert des lOOfachen Zellvolumens — ihren Grenzwert er- 

 reicht. 



Im allgemeinen laufen die Reaktionen [1] bis [4] gleichzeitig ab, und was in 

 Erscheinung tritt, ist nur die Bilanz der 4 Reaktionen, die Reaktion [5]. Gelingt es 

 aber, die Reaktionen [3] oder [4] wesentlich zu verlangsamen, so kann man die 



* Aus Zeitschrift für Naturforschung 9b (1954): 769. 



** Zusatz 1961. Hier ist die Photosynthese entsprechend der damals herrschen- 

 den Meinung, noch als Photolyse des Wassers geschrieben. 



