Neubestimmung des Quantenbedarfs der Photosynthese mit der Kompensationsmethode 449 



sationslichts substituierten wir die Versuchsgefäße durch Aktinometergefäße 53 , 

 die sich von den Versuchsgefäßen nur dadurch unterschieden, daß sie an Stelle der 

 Zellsuspension eine Lösung von Phaeophorbid und Thioharnstoff in Pyridin ent- 

 hielten. Diese Flüssigkeit absorbierte das eingestrahlte Licht vollständig und ver- 

 brauchte dabei ebensoviele 2 -Moleküle, als Lichtquanten eingestrahlt wurden. 

 Dann ist der Verbrauch des 2 im Aktinometer, dividiert durch die Entwicklung des 

 2 in der Zellsuspension gleich dem Quantenbedarf für das vom Chlorophyll ab- 

 sorbierte Kompensationslicht 



1 O-2-Verbrauch im Aktinometer • 0,9 



(p Oo-Entwicklung in der Zellsuspension 



wo 0,9 der Faktor ist, der die Absorption des blaugrünen Lichts in den Caro- 

 tinoiden eliminiert. 



Wie aus Abb. 1 ersichtlich, werden die Lichtinkremente in Form von zwei ge- 

 ordneten Lichtstrahlen hinzugefügt. Sie werden aus einem Lichtstrahl durch 

 Teilung mit 4 totalreflektierenden 6a Prismen gewonnen, bolometrisch gemessen 

 und bolometrisch auf Gleichheit justiert. Sie werden in der Zellsuspension voll- 

 ständig (Rot) oder fast vollständig (Grün) absorbiert und erzeugen, da die Atmung 

 kompensiert ist, im wesentlichen positive Drucke, aus denen der entwickelte O2 

 nach den Formeln der 2-Gefäßmethode berechnet wird. Entwickelt dabei die ein- 

 gestrahlte Lichtintensität J in t Minuten x mm 3 2 , und ist a der absorbierte 

 Bruchteil von J, so ist der Quantenbedarf für das Licht des Inkrements, wenn J in 

 mm 3 -Quanten/Minuten ausgedrückt wird 



1 _ a-J-t 

 cp X02 



wo \j(p sehr genau bestimmt werden kann, da man die Bestrahlungszeiten t und 

 damit die 2 -Entwicklung x -> beliebig vergrößern kann. Den absorbierten Bruch- 

 teil a der eingestrahlten Intensität bestimmen wir in jedem Fall, indem wir die 

 Manometriegef äße in der Mitte einer Ulbrichtschen Kugel 4 wie bei der Ausbeute- 

 bestimmung bewegen. Enthalten die Manometriegefäße 200 mm 3 Chlorella pro 

 Gefäß, so finden wir im Rot a = 1 und im Grün a = 0,93 bis 0,95. 



Wenn nun durch die fast vollständige Lichtabsorption und die Kompensation 

 der Atmung die wesentlichen physikalischen und chemischen Schwierigkeiten der 

 Ausbeutebestimmungen überwunden sind, so scheint es zunächst, daß die Aus- 

 beute bei der Photosynthese heute ebenso leicht gemessen werden kann, wie bei 

 einfachen photochemischen Reaktionen. Das dem nicht so ist, rührt von der uner- 

 warteten Tatsache her, daß die Zellen von ihrer Fähigkeit, das Licht vollständig 

 auszunutzen, im allgemeinen keinen Gebrauch machen, sondern daß sie im Gegen- 

 teil mit Hilfe der verschiedensten Mechanismen die Ausnutzung des Lichts niedrig 

 halten. Zum Beispiel hat sich ergeben, daß bei der künstlichen Zucht von Chlo- 

 rella Zellen, die das Licht gut ausnutzen, nur dann entstehen, wenn die Intensität 

 der Metallfadenlampe in 24-Stunden-Perioden fluktuiert, wie in der freien Natur 6 . 

 Es hat sich ferner ergeben, daß Zellen, denen man das blaugrüne Licht 7 entzieht, 

 sofort beginnen, das Licht anderer Wellenlängen schlechter auszunutzen, so daß 

 die vorher maximale Ausbeute im Lauf von Stunden auf nahezu Null herunter- 



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