452 Neubestimmung des Quantenbedarfs der Photosynthese mit der Kompensationsmethode 



Zellen befinden sich dabei im Hauptraum der Manometriegefäße in ihrem natür- 

 lichen Kulturmedium; die Carbonatgemische aber befinden sich in einem geräumi- 

 gen Anhänger, der durch einen kurzen breiten Gang vom Hauptraum getrennt ist. 

 Bei dieser Anordnung kann man die Konzentration der Carbonatgemische be- 

 liebig steigern, da es ja die Zellen nicht schädigen kann. Wir benutzen 2-ra. Ge- 

 mische von KHCO3 und K2CO3 und können damit Kohlensäuredrucke bis zu 

 2 1 /2° einer Atmosphäre so gut konstant halten, daß wir den entwickelten Sauer- 

 stoff mit der einfachen &o 2 -Konstanten berechnen können (*o 2 = h ■ &o 2 )- 



War alles übrige im wesentlichen wie bei der Zweigefäß-Methode nach Abb. 1, 

 so erhielten wir mit der neuen Ein-Gef äßmethode für Chlorella im Rot, wenn die 

 Atmung mit Blaugrün kompensiert war : 



Man beachte die sehr erhebliche Abhängigkeit des Quantenbedarfs von dem 

 Kohlensäuredruck. Das Bicarbonat-Carbonatgemisch, in dem Emerson 12 vor 

 20 Jahren die maximale Ausbeute bei der Photosynthese der Chlorella zu bestim- 

 men glaubte, war mit einem COj-Druck von nur 22 mm Brodie im Gleichgewicht 

 und konnte also nach obiger Tabelle nur einen kleinen Bruchteil der maximalen 

 Ausbeute liefern. Tatsächlich fand Emerson 12 vielfach einen Quantenbedarf von 

 20 und dies sind die Versuche, auf denen Franck 13 im wesentlichen seine Thermo- 

 dynamik der maximal möglichen Ausbeute bei der Photosynthese aufbaute. 



Wir danken auch hier Herrn Earle K. Pyler, Chief Radiometry Section, Bureau of Standards, 

 Washington, für die Neu-Eichung des Standards C-932. Mit diesem Standard sind die anderen 

 Standards nachgeprüft und stimmend gefunden worden, die für diese Arbeit benutzt wurden. 



1. Allgemeine Versuchsanordnung 



Chlorella pyrenoidosa wurde im fluktuierenden Licht 14 (3 Stdn., 9 Stdn., 3 Stdn., 9 Stdn.) einer 

 300-Watt-Metallfadenlampe 48 Stdn. gezüchtet und am Ende der Dunkelperiode geerntet. Die 

 Kulturlösung war: 5 g MgS0 4 ■ 7 H 2 + 2,5 g KH 2 P0 4 -2g NaCl 2 g KNO3 0,5 g 

 Ca (N 03)2 ■ 4 H2O zu 1 / aus einem Quarzgefäß dest. Wasser. pH etwa 4,3. 250 cm 3 davon + 2cm 3 

 der Lösung der Mikroelemente 0,1 cm 3 ( ■-- 0,1 mg) NaVO:3 • 4 H2O, diese Lösung im Dunkeln 

 aufbewahrt. 



Lösung der Mikroelemente: 500 mg FeS0 4 ■ 7 H-jO 1000 mg Fe(N0 3 )3 ■ 9 H 2 + 300 mg 

 Borsäure - - 200 mg MnS0 4 ■ 4 H2O 22 mg ZnS0 4 • 7 H2O 5 mg CuS0 4 • 5 H 2 + 2 mg 

 (NH 4 ) 6 M07O24 • 4 H-jO 1000 cm 3 »/2OO-H2SO4. 



Die Zellen vermehrten sich in 250 cm 3 Kulturlösung in 48 Stdn. von 60 auf 310 Kubikmilli- 

 meter. 



Die geernteten Zellen wurden mit Kulturlösung, aber ohne Zusatz von Mikroelementen, 

 1-mal auf der Zentrifuge gewaschen und in Kulturlösung suspendiert. Zur Messung der Licht- 

 wirkung wurden je 7,2 cm 3 , enthaltend 200 mm 3 Zellen, in 2 Kastengefäße mit Ansatzbirne 13 ein- 

 gefüllt und nach den Vorschriften der 2-Gefäßmethode im Thermostaten bei 20° mit einer Fre- 

 quenz von 200 pro Min. geschüttelt. Der Gasraum enthielt 10 Vol.-",, COj-Luft. 



Die Versuchszeit betrug etwa 8 Stunden. Während der ganzen Zeit wurde ununterbrochen 

 mit dem Licht der Tageslichtlampe, wie in Abb. 1 erläutert, diffus aus einer derartig regulierten 

 Entfernung belichtet, daß die Atmung der Zellen nahezu kompensiert war. In geeigneten Zeit- 

 abständen wurde dann rotes oder grünes Licht in Form geordneter Strahlen zu dem kompensieren- 

 den diffusen Licht hinzugefügt, das zu 20",, aus Blau und Blaugrün und zu 80% aus Grün, Gelb 



