46 Beweis der Notwendigkeit der Glutaminsäure 

 für die Photosynthese* 



Von Otto Warburg und Günther Krippahl 



Durch Messung der Photosynthese nach anaerobem Zerfall und aerobem Wiederaufbau der 

 Glutaminsäure unter sonst identischen Bedingungen wird bewiesen, daß die Glutaminsäure in 

 einem quantitativen Verhältnis zur Photosynthese steht. 



Daß die Glutaminsäure, von der Chlorella etwa 1% ihres Trockengewichts in 

 loser Bindung enthält, mit der Photosynthese der Chlorella zusammenhängt, ist 

 nach früheren Versuchen 1 bereits sehr wahrscheinlich gewesen. Der Beweis ist 

 nunmehr folgendermaßen erbracht worden : 



Gibt man zu Chlorella soviel Fluorid, daß die Fluorid-Konzentration in der 

 Suspensionsflüssigkeit «1000 ist, so wird die Glutaminsäure unter anaeroben Be- 

 dingungen in Kohlensäure und y-Aminobuttersäure gespalten; leitet man dann 

 Sauerstoff ein, so wird die Glutaminsäure wieder aufgebaut. So kann man, durch 

 Wechsel von anaeroben und aeroben Bedingungen, lebender Chlorella ihre Gluta- 

 minsäure in kurzen Zeiten fortnehmen und wiedergeben. Verbindet man damit 

 Messungen der Photosynthese, so findet man, daß «/1000-Fluorid die Photo- 

 synthese anaerob, aber nicht aerob hemmt. Zerfall der Glutaminsäure und Hem- 

 mung der Photosynthese, Wiederaufbau der Glutaminsäure und Wiederanstieg 

 der Photosynthese sind also Vorgänge, die gleichzeitig und in gleichem Maß auf- 

 treten. 



In Abb. 1 ist ein aerober Versuch ohne Fluorid und mit n/1000-Fluorid graphisch 

 dargestellt, und man sieht, daß die Photosynthese durch das «/1000-Fluorid aerob 

 kaum gehemmt wird. Nach Beendigung des Versuchs wurden mit 10 Vol.-% 

 Kohlensäure, 90 Vol.- Argon anaerobe Bedingungen in den beiden Gefäßen her- 

 gestellt, und es wurde zunächst 1 Stunde anaerob geschüttelt, um die Glutamin- 

 säure in w/1000-Fluorid vollständig zu zersetzen. Dann wurde mit der gleichen 

 Intensität wie vorher bei dem aeroben Versuch belichtet (Abb. 2). 



Abb. 2 zeigt, wie erheblich die Photosynthese in «/1000-Fluorid unter den 

 anaeroben Bedingungen zunächst gehemmt ist. Im Lauf der autokatalytischen Ent- 

 wicklung des Sauerstoffs im Licht verschwindet jedoch allmählich die Hemmung 

 der Photosynthese, weil die anaeroben Bedingungen allmählich, mit wachsendem 

 Sauerstoffdruck, in aerobe Bedingungen übergehen. Die Atmung der Zellen steigt, 

 durch die Energie der Atmung wird in Kurve II die Glutaminsäure aus ihren 

 Spaltungsprodukten wieder aufgebaut und gleichzeitig steigt die Photosynthese. 



Die quantitativen Verhältnisse sind bei dem anaeroben Versuch bemerkenswert. 

 Wurde die Glutaminsäure am Anfang und Ende des Versuchs bestimmt, so wurde 

 in der fluoridfreien Kontrolle anfangs und am Ende die gleiche Menge Glutamin- 

 säure gefunden, nämlich 1,7 //Mole in den eingesetzten 100 mm 3 Zellen. In 

 rc/1000-Fluorid jedoch wurden anfangs //Mole und am Ende 1,47 //Mole Glu- 



Aus Zeitschrift für Naturforschung 13b (1958): 63. 



