31a Über den chemischen Mechanismus der 

 Kohlensäureassimilation * 



Von Otto Warburg, Günter Krippahl und Walter Schröder, 

 Berlin-Dahlem 



Nach einem am 25. 4. 1956 im Chemischen Institut der Humboldt-Universität in Berlin 

 gehaltenen Vortrag. 



Nach Arbeiten von Ochoa, Calvin 1 , Horecker und Racker neigt man heute viel- 

 fach zu der Ansicht, daß in den belichteten grünen Pflanzenzellen zunächst Wasser 

 in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten wird in einer Reaktion, die als „Hill- 

 Reaktion" bezeichnet wird. Der Sauerstoff des Wassers soll dabei frei werden, der 

 Wasserstoff aber soll das Nikotinsäureamid hydrieren, die Wirkungsgruppe der 

 wasserstoffübertragenden Atmungsfermente. Alles weitere soll dann durch einen 

 Mechanismus erfolgen, der nicht viel anders ist als der in entgegengesetzter Rich- 

 tung verlaufende Atmungsmechanismus. 



Diese Theorie hat mehrere schwache Punkte. Erstens macht sie nicht den Ver- 

 such, zu erklären, was die HiLL-Reaktion' 2 ist, die doch in dem Gebäude die Haupt- 

 sache ist. Zweitens gibt es keine Versuche, die beweisen, daß die Sekundärreak- 

 tionen wirklich die Umkehr von Atmungsreaktionen sind. Zwar ist es wahr, daß 

 bald nach der Belichtung Zwischenprodukte der Atmung auftreten, z. B. phos- 

 phorylierte Pentose und phosphorylierte Glycerinsäure. Aber da man heute weiß, 

 daß der im Licht aus Kohlensäure entstehende Kohlenstoff in der induzierten 

 Atmung sofort zu 2 js wieder zurückreagiert, so können die gefundenen Zwischen- 

 produkte der Atmung ebensogut von der induzierten Atmung wie von einer Re- 

 duktion der Kohlensäure herrühren. 



Wir beschreiben im folgenden Versuche, die in eine ganz andere Richtung wei- 

 sen. Wir haben gefunden, daß die Kohlensäure zunächst von dem Chlorophyll 

 chemisch gebunden wird, und daß dann die gebundene Kohlensäure innerhalb der 

 Chlorophyllmolekel im Licht unter Sauerstoffentwicklung zur Stufe des Kohlen- 

 hydrats reduziert wird. Die Hauptreaktion der Kohlensäureassimilation verläuft 

 hiernach innerhalb der Chlorophyllmolekel, also innerhalb derjenigen Substanz, 

 die das Licht absorbiert, wodurch viele Schwierigkeiten fortfallen, die man bisher 

 durch Annahme von Sensibilisierungen, Radikalen und Lebensdauern ohne großen 

 Erfolg zu überwinden versuchte. Nunmehr dagegen, wenn das Licht innerhalb 

 der Substanz wirkt, von der es absorbiert wird, wird die Kohlensäureassimilation 

 gewöhnliche Photochemie. 



*Aus: Die Naturwissenschaften 43 (1956) 237. 



Zusatz 1961. Dies ist die erste Arbeit, in der wir die allgemein herrschende An- 

 sicht von der Photolyse des Wassers verließen und sie in unsern Gleichungen 

 ersetzten durch die Photolyse der Kohlensäure. Es war die Zeit, direkt vor der 

 Entdeckung der „Glutaminsäure in Chlorella" und 4 Jahre vor der endgültigen 

 Entdeckung des Photolyten der Photosynthese. 



