Sauerstoff-Kapazität der Chlorella 275 



Photosynthese in ihre Teilreaktionen spalten. Wir beschreiben im Folgenden die 

 experimentellen Bedingungen — den Salzgehalt, pH, die Gasdrucke und die Licht- 

 intensität — , durch deren Zusammenwirken es gelingt, diese Spaltung fast voll- 

 ständig und immer reproduzierbar hervorzurufen. 



Wir haben von der Kenntnis dieser Bedingungen zunächst Gebrauch gemacht, 

 um die O-2-Menge zu bestimmen, die man aus einer gegebenen Menge Chlorella 

 in maximo mit Licht austreiben kann, mit andern Worten, um die Menge der 

 Substanz R.H4O2 unsrer Gleichungen zu bestimmen. Wir nennen diese Sauerstoff- 

 menge die „O-2-Kapazität" der Chlorella und finden, daß aus 1 cm 3 Chlorella, je 

 nach dem Chlorophyllgehalt, 150 — 250 mm 3 O2 ausgetrieben werden können*. 



Was diese Zahl bedeutet, macht man sich am besten klar durch einen Vergleich 

 mit der 02-Kapazität der roten Blutzellen, die etwa 300 mm 3 O2 pro cm 3 Zellen 

 beträgt. Die 0-i-Kapazität der Chlorella ist von der gleichen Größenordnung wie die 

 O-i-Kapazität der roten Blutzellen und kann also mit der gleichen Genauigkeit wie 

 die 0>-Kapazität des Blutes bestimmt werden. Beide Kapazitäten aber unterschei- 

 den sich wesentlich durch die Festigkeit, mit der der O2 in den Zellen gebunden ist. 

 In Chlorella ist der O2 mit 40000 Kalorien sehr fest gebunden, während er aus 

 roten Blutzellen bereits bei Erniedrigung des 02-Drucks abdissoziiert. 



Treibt man die (^-Kapazität aus Chlorella aus, so ist zunächst die Quantenaus- 

 beute <p = 1. Sie wird 0,5, wenn die Hälfte der Kapazität ausgetrieben ist, und sie 

 wird sehr klein, wenn fast die gesamte Kapazität ausgetrieben ist. Die einfachste 

 Erklärung dieses Parallelismus zwischen Quantenausbeute und Rest-Kapazität ist, 

 daß der Träger des Sauerstoffs stöchiometrisch mit dem Chlorophyll verbunden 

 ist und daß nur solches Licht O2 austreibt, das von dem verbundenen Chlorophyll 

 absorbiert wird. Tatsächlich findet man, wenn man mit dieser Annahme rechnet, 

 für den ganzen zeitlichen Verlauf der 02-Austreibung die Quantenausbeute <p = 1. 



Hierzu stimmt, daß die 02-Kapazität der Chlorella mit ihrem Chlorophyll- 

 gehalt wächst. Die (^-Kapazität ist gleich dem Chlorophyllgehalt, wenn der Chlo- 

 rophyllgehalt, wie bei den Zellen junger Kulturen, 3,5",, nicht übersteigt. Bei höhe- 

 ren Chlorophyllgehalten bleibt die Kapazität hinter dem Chlorophyllgehalt zu- 

 rück, was zu unsern Erfahrungen stimmt, daß bei höheren Chlorophyllgehalten 

 ein Teil des Chlorophylls sich nicht an der Photosynthese beteiligt. 



Auf die Austreibung des O2 folgt gemäß unsern Gleichungen die Wiederher- 

 stellung der 02-Kapazität durch die Energie der induzierten Atmung. Induzierte 

 Atmung und Wiederherstellung der 02-Kapazität müssen also zeitlich zusammen- 

 gehen und insbesondere muß die 02-Kapazität wiederhergestellt sein, wenn die 

 induzierte Atmung abgeklungen ist. Unter unsern Versuchsbedingungen betrug 

 diese Abklingungszeit 25 — 30 Dunkelminuten, wie aus den Abb. 1 und 2 zu er- 

 sehen ist. Wurde nun die 02-Kapazität durch Licht ausgetrieben, dann verdunkelt 

 und nach verschiedenen Dunkelintervallen wieder belichtet, so zeigte sich in der 



* Diese Größe hat nichts zu tun mit der Maximalgeschwindigkeit der O-2-Entwicklung bei 

 Lichtsättigung, die oft als „photosynthetische Kapazität" bezeichnet worden ist und die eine Ge- 

 schwindigkeit pro Volumeninheit ist, während unsere Kapazität eine O-2-Menge pro Volum- 

 einheit ist. — Der Ausdruck „Oo-Kapazität" soll nicht bedeuten, daß die beiden O-Atome in 

 RH4O2 bereits vor der Einwirkung des Lichts miteinander verbunden sind. 



