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Über den chemischen Mechanismus der Kohlensäureassimilation 



da es ja in der Bilanz die Kohlensäure ist, die reduziert wird. Aber daß bei der 

 stöchiometrischen Sauerstoffentwicklung eine vorherige Bindung der Kohlensäure 

 Vorbedingung ist, schien uns unvereinbar zu sein mit der herrschenden Auffassung, 

 daß die Primärreaktion der Kohlensäureassimilation die Wasserzersetzung ist. Die 

 folgenden Versuche über die stöchiometrische Kohlensäureentwicklung haben hier 

 die unwiderlegliche Entscheidung erbracht. 



6. Die stöchiometrische Kohlensäureentwicklung 7 * 



Ein Manometriegef äß (Fig. 3) enthält im Hauptraum 3 cm 3 Chlorellasuspension, 

 in der Ansatzbirne 0,2 cm 3 w/10 Natriumfluorid, im Gasraum reines, C02-freies 

 Argon. pH im Hauptraum und in der Birne ist 3,8. Gibt man dann — im Dunkeln 

 — das Fluorid in den Hauptraum, so wird — im Dunkeln — Kohlensäure aus der 



CM <3 



O <: 



11 «2 



Fig. 4. 



Stöchiometrische Kohlen- 

 säureentwicklung aus 

 Chlorella im Dunkeln 



f 8 12 16 min 20 



Zeit (dunkel) 



bei t Zugabe von Fluorid 



Chlorella bis zu einem Endwert ausgetrieben, der in etwa 20 min erreicht ist (Fig. 4). 

 Zum Beispiel wurden aus 1500 mm 3 Chlorella in 20 min 592 mm 3 CO? ausgetrie- 

 ben, das sind 26,4 Mikromole. Wurde dann der Chlorophyllgehalt bestimmt, so 

 wurden in den 1500 mm 3 Zellen 27,2 Mikromole Chlorophyll gefunden. Wiederum 

 also, wie bei der Entwicklung des Sauerstoffs im Licht, aber diesmal bei einer 

 Dunkelreaktion, stoßen wir auf eine stöchiometrische Beziehung zum Chlorophyll: 

 Die Menge der durch Fluorid austreibbaren Kohlensäure ist gleich dem Chloro- 

 phyllgehalt der Zellen. Wiederum haben wir — durch Züchtung bei verschiedenen 

 Lichtstärken — den Chlorophyllgehalt der Zellen im Verhältnis 1 : 1 /o : 1 /? variiert; 

 im gleichen Verhältnis fanden wir dann die Endwerte der ausgetriebenen Kohlen- 

 säure. Wir müssen daraus schließen, daß die durch Fluorid austreibbare Kohlen- 

 säure an das Chlorophyll der Chlorella gebunden ist. 



Erhitzt man die Zellen vorher 5 min auf 65°, so kann nachher durch Fluorid 

 keine Kohlensäure ausgetrieben werden. Gefriert man die Zellen vorher und trock- 



* Zusatz 1961. Damals war die Glutaminsäure als Quelle dieser Kohlensäure 

 noch nicht entdeckt, auch nicht der Photolyt, das heißt die mit der Glutaminsäure 

 verbundene und mit Hilfe von Phosphatenergie umgewandelte Kohlensäure. 



