31b Über die C0 2 -Kapazität der Chlorella und den chemischen 

 Mechanismus der C0 2 - Assimilation* 



Von Otto Warburg und Günther Krippahl 



Belichtet man vorher verdunkelte Chlorella, so wird pro Molekül Chlorophyll 

 1 Mol. O, ausgetrieben (CU)0t + 1 hr = (Chl) + 0& 



wo hv die Lichtquanten bedeuten, die von dem mit O2 verbundenen Chlorophyll 

 absorbiert werden, wie bei der Spaltung des Kohlenoxyd-Häms 



FeCO + 1 hv = Fe + CO. 



Ist der photodissoziierbare Oj ausgetrieben, so kann er im Dunkeln durch die 

 Energie der induzierten Atmung wieder ersetzt werden. Verhindert man jedoch 

 durch Entziehung des O2 die induzierte Atmung, so bleibt die Erholung aus, und 

 man erhält bei einer folgenden Belichtung keinen Sauerstoff 1 . 



Beim experimentellen Ausbau dieser Ergebnisse haben wir folgendes gefunden : 



1. Zum Wiederaufbau der O-2-Kapazität im Dunkeln ist nicht nur O2, sondern 

 auch CO2 notwendig, Entzieht man nach Austreibung der 02-Kapazität im Licht 

 der Chlorella die Kohlensäure, so wird trotz Anwesenheit von Sauerstoff im 

 Dunkeln keine (>2-Kapazität nachgebildet. Zum Beispiel wurde nach einer Dunkel- 

 zeit von 20 Minuten bei Belichtung von 100 cmm Chlorella eine Entwicklung von 

 20 cmm oder von cmm O2 gefunden, je nachdem in der Dunkelzeit der CO2- 

 Druck 1 /io Atmosphäre oder betrug. 



2. Gibt man Chinon im Dunkeln zu einer Suspension von Chlorella (in Kultur- 

 lösung), so wird Kohlensäure ausgetrieben, und zwar 1 Mol. pro Mol. Chlorophyll. 

 Enthielten zum Beispiel 200 cmm Chlorella, suspendiert in 3 ccm Lösung pH 3,9, 

 3,37 //Mole Chlorophyll und wurden 2 mg Chinon zugegeben (Gasraum Argon), 

 so wurden in 60 Minuten 69 cmm CO2 (= 3,1 //Mole) ausgetrieben. Diese Aus- 



* Aus Zeitschrift für Naturforschung IIb (1956): 52. 



Zusatz 1961. Als wir fanden, daß Chlorella große Mengen Kohlensäure mit 

 Hilfe der Atmung schnell chemisch binden kann und daß die gebundene Menge 

 in geeignet gezüchteten Zellen nahezu dem Chlorophyll äquivalent ist, nahmen wir 

 zunächst an, daß diese Kohlensäure von dem Kohlenstoffatom 10 des Chlorophylls 

 gebunden werde. Wir haben diese Annahme bald zurückgenommen (vergl. die 

 folgende Arbeit), weil Gewitz und Völker feststellten, daß der Gehalt des Chloro- 

 phylls an Chlorin während der Bindung der Kohlensäure konstant bleibt; und 

 daß die Glutaminsäure die Quelle der Kohlensäure ist. Trotzdem haben wir die 

 Diskussion über das Kohlenstoffatom 10 in diese Sammlung aufgenommen, weil 

 es noch unentschieden ist, ob das Kohlenstoffatom 10 des Chlorophylls nicht doch 

 wenn auch in anderer Weise, funktionell im Mechanismus der Photosynthese ist; 

 und weil die Bindung der Photolyten an das Chlorophyll sich bestätigt hat. 



20 Warburg, Zellphysiologie 



