37 Über die funktionelle Kohlensäure der Chlorella* 

 Von Otto Warburg und Günther Krippahl 



Die funktionelle CO2 der Chlorella ist die chemisch gebundene CO2, aus der bei der COo-Assimila- 

 tion das Licht den Sauerstoff entwickelt. Es wird in dieser Arbeit beschrieben., wie die funktionelle 

 COi entdeckt worden ist und wie man sie messen und ihre Eigenschaften untersuchen kann. 



Sättigt man Chlorella mit COjfreiem Argon und fügt dann Fluorid hinzu 1 , so 

 wird in kurzer Zeit CO2 bis zu einem Endwert ausgetrieben, der gleich dem Chlo- 

 rophyllgehalt der Zellen ist, bei Variationen des Chlorophyllgehalts von 1% bis 

 8% des Zelltrockengewichts. ICh 4 -«. Blausäure verhindert die Austreibung der 

 CO2 durch Fluorid vollständig, ebenso 5 Min. Erwärmen auf 65°. Das Fluorid 

 wirkt also nicht direkt, sondern es setzt eine Fermentwirkung in Gang, bei der 

 Schwermetall CO2 aus einer Substanz abspaltet, die stöchiometrisch mit dem 

 Chlorophyll verbunden ist. — Die Fluoridwirkung ist reversibel. Bringt man die 

 mit Fluorid behandelten Zellen in reine Kulturlösung zurück, so vermehren sie 

 sich fast ebenso schnell wie nicht mit Fluorid behandelte Kontrollzellen. 



Auch durch Zusatz eines Tropfens Octanol kann man aus 1 Mol Chlorophyll der 

 Chlorella 1 Mol CO> austreiben, doch ist die Octanolwirkung wegen der cytoly- 

 sierenden Eigenschaften des Octanols irreversibel. Die Octanolwirkung lehrt, daß 

 das mit organischen Lösungsmitteln isolierte Chlorophyll, also das Chlorophyll 

 Willstaetters und Hans Fischers, diese CO2 nicht enthält und daß sie des- 

 halb in der Chlorophyll formel von Hans Fischer nicht vorkommt. 



Will man, daß nach der Austreibung der CO2 mit Fluorid die CO2 wieder ge- 

 bunden wird, so muß man der Chlorella nicht nur CO2, sondern auch O2 zur Ver- 

 fügung stellen. Zur Bindung der CO2 ist also Atmung oder, anders ausgedrückt, 

 Energie nötig. 



Ist die CO2 gebunden, so kann das Licht O2 entwickeln. Ist aber die CO2 durch 

 Fluorid ausgetrieben, so kann das Licht keinen O2 entwickeln, soviel gelöste CO> 

 die Chlorella auch enthalten mag. Belichtet man andererseits Chlorella und gibt 

 dann Fluorid hinzu, so wird weniger CO2 ausgetrieben als aus nicht belichteten 

 Zellen. Aus alledem geht hervor, daß es die durch Fluorid austreibbare mit 

 Chlorophyll verbundene CO2 ist, aus der im Licht der O2 entwickelt wird, während 

 die gelöste CO> für das Licht nicht angreifbar ist. Die durch Fluorid austreibbare 

 CO> nennen wir deshalb die funktionelle CO2. 



Unsere Auffassungen vom Mechanismus der C02-Assimilation werden hier- 



* Aus Zeitschrift für Naturforschung IIb (1956): 718. 



Zusatz 1961. Mit dieser Arbeit begann die Entwicklung, die zur Entdeckung 

 der „Glutaminsäure in Chlorella" und schließlich zur Entdeckung des Photolyten 

 der Kohlensäureassimilation geführt hat. Vergl. die Arbeiten 45 und 78 dieser 

 Sammlung. In dieser Arbeit ist der Begriff „funktionelle Kohlensäure" noch un- 

 klar, da die funktionelle Glutaminsäure noch nicht entdeckt war und also zwischen 

 Kohlensäure aus Glutaminsäure und aerober Kohlensäure noch nicht unterschie- 

 den werden konnte. 



