570 Über den Photolyten der Photosynthese 



Atmung bedarf, der Photolyt entsteht; daß daraus das Licht, vielleicht in 2 Stufen, 

 den O2 abspaltet und so die CO2 reduziert. Das wesentliche Experiment, das diese 

 Entwicklung hervorgerufen hat, war die Entdeckung, daß der Photolyt der Photo- 

 synthese in lebender Chlorella angehäuft werden kann, und zwar in so erheblichen 

 Konzentrationen, daß man seine Mengen messen und die Bedingungen seiner 

 Entstehung untersuchen kann. 



1. Versuchsanordnung 



Zu den meisten Versuchen wurden die in fluktuierendem Licht gezüchteten A-Zellen verwendet 5 , 

 die nach 2-tägiger Kultur 5 bis 6 Gewichtsprozente Chlorophyll enthalten. Zur Bestimmung der 

 aeroben CO2 dienten 3 Kegelgefäße, in deren Hauptraum man je 100 mm 3 Zellen gibt, suspendiert 

 in 3 cm 3 Salzlösung 5 S vom pH- Wert 3,8, und deren Birnen je 0,2 cm 3 »/5-Fluorid enthalten. Der 

 Gasraum enthält in Gefäß I Argon, in Gefäß II 20 Vol.-% C0 2 -Argon, in Gefäß III 20 Vol.-% 

 CO-2-Luft. Kippt man nach 30 Min. Sättigung bei 20° das Fluorid in den Hauptraum, so ergibt 

 die CO-2-Entwicklung in Gefäß I die Glutaminsäure, die nach der Gleichung 



Glutaminsäure = y-Aminobuttersäure 4- CO2 



in Chlorella schnell fermentativ zerfällt, wenn durch HF angesäuert wird. Die CO-2-Entwicklung in 

 Gefäß II ergibt Glutaminsäure + Bicarbonat. Die CO^-Entwicklung in Gefäß III ergibt Glutamin- 

 säure + Bicarbonat aerob gebundene CO2. Die aerobe CO2 wird also erhalten durch die Sub- 

 traktion III minus II. 



Zum Beispiel erhielten wir aus 100 mm 3 Zellen, die 28,4 mm 3 Chlorophyll enthielten (1 [j.Mol 

 Chlorophyll == 22,4 mm 3 ), bei 20° die folgenden COo-Mengen, wenn nach Einkippen des Fluorids 

 15 Min. bis zum Endwert gewartet wurde: 



aus Gefäß I aus Gefäß II aus Gefäß III 



29,8 mm 3 C0 2 43,4 mm 3 CO2 68,2 mm 3 CO2 



= Glutaminsäure Glutaminsäure = Glutaminsäure 



+ Bicarbonat + Bicarbonat 



Subtrahiert man II von III, so erhält man die aerobe CO2 



x = 68,2 — 43,4 = 24,8 mm 3 . 



f- aerobe CO2 



Während für diese Bestimmung der aeroben CO.> Manometriegefäße ohne Ein- 

 sätze verwendet werden konnten, waren für die meisten andern Versuche die neuen 

 Wannengefäße mit 2 Birnen erforderlich 8 , in denen die Wechsel von anaeroben zu 

 aeroben Bedingungen und umgekehrt vorgenommen werden konnten, ohne daß 

 die Gefäße geöffnet werden. Man geht zu aeroben Bedingungen über, indem man 

 in der Wanne Permanganat mit Wasserstoffperoyxd mischt; oder indem man Kata- 

 lase mit Wasserstoffperoxyd mischt. Man geht zu anaeroben Bedingungen über, 

 indem man in der Wanne trockenes Chromchlorür in Wasser kippt. 



Unter aeroben Bedingungen verstehen wir dabei Sauerstoffdrucke, bei denen die 

 Atmung der Chlorella maximal ist, z.B. 200 mm Brodie, die für diesen Zweck mehr 

 als ausreichend ist. Anaerob waren die Bedingungen, wenn keine Atmung gemessen 

 werden konnte, ein Zustand, der durch Chromchlorür in wenigen Minuten und viel 

 schneller als durch gelben Phosphor hergestellt wird. Der CO-2-Druck war dabei mei- 

 stens 20" „ einer Atmosphäre und blieb bei allen Wechseln der Oj-Drucke konstant. 



Da man nach der Erzeugung der aeroben oder anaeroben Bedingungen am 

 Manometer sieht, wie die aerobe Kohlensäure aufgenommen oder abgegeben wird, 

 könnte man an eine direkte manometrische Messung denken. Doch würde dabei 

 die Kohlensäurebilanz während der Änderung der O-2-Drucke, also in den ersten 



