45 Glutaminsäure in Chlorella* 



Von Otto Warburg, Helmut Klotzsch und Günther Krippahl 



Versuche über Zerfall und Wiederaufbau der Glutaminsäure in lebender Chlorella und über den 

 Zusammenhang zwischen Glutaminsäure und Photosynthese. 



Wie bereits kurz mitgeteilt 1 , stammt die Kohlensäure, die Fluorid aus lebender 

 Chlorella entwickelt-, aus der «-Decarboxylierung der Glutaminsäure: 



Glutaminsäure = y-Aminobuttersäure - CO2 

 eine Reaktion, die Ackermann 3 1910 in Bakterien entdeckte und die seitdem weit- 

 verbreitet in Tier- und Pflanzenreich gefunden worden ist 4-7 . 



Auch gefroren-getrocknete Chlorella ist als Ferment dieser Reaktion wirksam, 

 jedoch wesentlich schwächer als lebende Chlorella. Bei 20° ist die Halbwertzeit 

 für 100 mm 3 lebende Chlorella 5 Minuten, für die daraus gewonnene Trockensub- 

 stanz 50 Minuten. 



Daß die erhebliche und schnelle Kohlensäure-Entwicklung, die bei Zusatz 

 von Fluorid zu lebender Chlorella gefunden wird, von einer Decarboxylierung der 

 Glutaminsäure herrührt, ist durch Manometrie gefunden und durch Papier- 

 chromatographie bestätigt worden. Immer, wenn Fluorid Kohlensäure aus Chlo- 

 rella entwickelt, nimmt die Glutaminsäure ab und die y-Aminobuttersäure nimmt 

 zu; und immer, wenn die Fluoridwirkung gehemmt wird, z. B. durch Blausäure 

 oder durch Sauerstoff, wird auch die Zersetzung der Glutaminsäure gehemmt. 



Chlorella enthält je nach der Züchtung 0,5 bis 1,3% ihrer Trockensubstanz an 

 Glutaminsäure, und zwar um so mehr Glutaminsäure, als sie Chlorophyll enthält. 

 Beträgt der Chlorophyllgehalt 5 bis 8%, so kommt 1 Mol. bis 2 Mole. Glutamin- 

 säure auf 1 Mol. Chlorophyll. Wahrscheinlich ist in diesen Zellen alle Glutamin- 

 säure an Chlorophyll gebunden. Sehr chlorophyllarme Zellen enthalten mehr 

 Glutaminsäure als Chlorophyll. Wahrscheinlich ist in diesen Zellen ein Teil der 

 Glutaminsäure frei, ein Teil an Chlorophyll gebunden. 



Es ist eine sehr wichtige Tatsache, daß Sauerstoff die Zersetzung der Glutamin- 

 säure durch Fluorid hemmt. Die Erklärung ist, daß bei Zusatz von Fluorid die 

 Atmung steigt und daß durch die Energie der gesteigerten Atmung die zersetzte 

 Glutaminsäure wieder so weit aufgebaut wird, bis Zersetzung durch Fluorid und 

 Wiederaufbau durch die Atmung sich die Waage halten. Zum Beispiel zersetzt 

 n/1000-Fluorid anaerob die Glutaminsäure vollständig, aerob aber, wegen des 

 Wiederaufbaus, nur zu einem kleinen Teil. 



Zersetzung und Wiederaufbau der Glutaminsäure in lebender Chlorella, die 

 durch Fluoridzusatz manifest werden, sind Reaktionen, die einen Umsatz von der 

 Größenordnung des Energie-Stoffwechsels haben. Die Idee, daß sie im Mechanis- 

 mus der Photosynthese eine Rolle spielen, wird nahegelegt durch die Analogie der 

 durch Licht und durch Fluorid induzierten Atmung, deren Energie in beiden 

 Fällen zu Reaktionen benutzt wird, an denen die Kohlensäure beteiligt ist. 



* Aus Zeitschrift für Naturforschung, Band 12b, (1957): 622. 



