446 Wirkung von Kohlenoxyd auf Atmung und Photosynthese in grünen Keimblättern 



Sprache der Fermentchemie : Wird das sauerstoff-übertragende Ferment blockiert, 

 so verschwindet die Fähigkeit zur Photosynthese. Offenbar muß dieses Oxydations- 

 Ferment nicht notwendigerweise ein Hämoprotein sein. Denn wenn im Lauf der 

 embryonalen Entwicklung das Hämoprotein durch ein anderes durch CO nicht- 

 hemmbares sauerstoff-übertragendes Ferment ersetzt wird, geht gleichwohl die 

 Photosynthese weiter. 



Andere Versuchsobjekte 



Von anderen Versuchsobjekten seien die Blätter ausgewachsener Pflanzen er- 

 wähnt, deren Atmung nach einer folgenden Arbeit von Lehmann und Birkicht 

 durch Kohlenoxyd nicht gehemmt und deren Photosynthese durch Kohlenoxyd 

 nicht gehemmt wird. 



Erwähnt sei schließlich noch Chlorella, für die wir früher gefunden haben 6 , daß 

 eine reversible und Oo-abhängige Kohlenoxydhemmung auftritt, wenn man Chlo- 

 rella unter Zusatz von Glucose züchtet, also ihre Autotrophie in Heterotrophie 

 umwandelt. Chlorella jedoch hat als Versuchsobjekt hier den Nachteil, daß ihr 

 Stoffwechsel, ob autotroph oder heterotroph, durch Kohlenoxyd außerdem z. T. 

 irreversibel und unabhängig vom Sauerstoffdruck gehemmt wird, so daß hier ein 

 Fall vorliegt, in dem Blätter die experimentell einfacheren Versuchsobjekte sind. 



Protokoll 



Versuchsmaterial '. Die Gerstenkeimlinge wurden im Treibhaus in Gartenerde gezüchtet. Nach 

 6 Tagen hatte das erste Keimblatt eine Länge von 5 bis 7 cm, eine Breite von 0,5 cm, eine Dicke 

 von 0,2 mm und einen Chlorophyllgehalt von 0,16",, des Frischgewichts. Für die Messungen 

 wurden die Keimblätter in Teile von 2 cm Länge zerschnitten und mit Metallbügeln in der Wanne, 

 wie aus Abb. 1 hervorgeht, befestigt. Immer standen die Blattstreifen auf dem Boden der Wanne, 

 wo sie in 0,2 cm 3 m 50-Phosphat pH 6 eintauchten. 



V er Suchsanordnung Auf dem Boden des Hauptraums befanden sich 3 cm 3 eines Gemisches 

 von 85 Vol. ;« 5-NaHCO.-3 und 15 Vol. ;»'5-Na-2C03, wodurch ein Kohlensäuredruck von 0,46% 

 einer Atmosphäre 4 erzeugt und im Verlauf der Versuche konstant gehalten wurde. Bei einer 

 Änderung des Gemisches, so daß es mit 0,2",, Kohlensäure im Gleichgewicht war, änderte sich 

 die Photosynthese nicht, die Keimblätter waren also bei 0,46",, mit Kohlensäure gesättigt. — 

 Das Frischgewicht der Keimblätter in der Wanne betrug etwa 300 mg für die Dunkelversuche 

 und 50 mg für die Hellversuche. — Der Gasraum enthielt außer der Kohlensäure wechselnde Ge- 

 mische von Kohlenoxyd mit Sauerstoff oder von Argon mit Sauerstoff. Wurde der Stoffwechsel 

 in Argon und Kohlenoxyd verglichen, so waren immer die Anfangsdrucke an Sauerstoff gleich, 

 die sich im Lauf der Versuche nicht weit von den Anfangsdrucken entfernen sollten. — Die Ge- 

 fäße wurden im Thermostaten bei 20" C mit einer Frequenz von 200 pro Min. horizontal bewegt. 

 — Belichtet wurde mit einer Metallfadenlampe, in der aus Abb. 1 ersichtlichen Weise, wobei 

 die Filter 20 cm Wasser, 1 cm 1-proz. CuSCh ■ 5 H^O und 2 mm Rotglas II von Schott waren. 

 Dieses rote Licht wird von dem O2 übertragenden Haemin nicht absorbiert und konnte also die 

 Kohlenoxydhemmungen nicht beeinflussen. Der auf die Keimblätter auftreffende Energiestrom 

 betrug etwa 90 mm 3 Quanten pro Minute. „Weißes" Licht der gleichen Intensität hob die CO- 

 Hemmungen auf. 



Versuchsbeispiel. Hemmung von Atmung und Photosynthese durch ein Gemisch von 3 Vol.-% 

 O2 in CO. Für beide Gefäße v == 22,5 cm 3 , vp = 3,2 cm 3 . Berechnung der Hemmungen aus den 

 Druckänderungen dpi dt, Hellwerte korrigiert für Dunkelatmung. 20° C. 



Literatur 



1 Warburg, O., und Krippahl, G, Z. Naturforschg. 13b 4 Warburg, O., Geleick, H., und Briese, K., Z. Natur - 

 (1958), 66 und 509. forschg. 6b (1951), 285. 



2 In anaeroben grünen Zellen, falls es solche gibt, würde 5 Warburg, O., Heavy Metals and Enzyme Action. Cla- 

 wahrscheinlich die Gärung an Stelle der Atmung treten. rendon Press, Oxford 1949. 



3 Warburg, O., und Krippahl, G, Z. Naturforschg. 13b 6 Warburg, O., J. gen. Physiol. 9 (1927), 469. 

 (1958), 434. 



