Über Phosphorylierung im Licht 623 



Die katalytischen Chinonreaktionen entstehen aus den stöchiometrischen 

 Reaktionen dadurch, daß man das gebildete Hydrochinon immer wieder reoxy- 

 diert, entsprechend den Gleichungen: 



2 Chinon 2 H 2 = 2 Hydrochinon + 2 [3] 



Q 2 + 2 Hydrochinon =- 2 Chinon - 2 H 2 Q [4] 



Bilanz: = [5] 



Bei den katalytischen Chinonreaktionen ist also die Bilanz der Dehydrierung 

 null. Da aber trotzdem phosphoryliert wird, hat man hier, getäuscht durch die 

 Bilanz, angenommen, daß ohne Dehydrierung, durch eine direkte Wirkung des 

 Lichts — durch die „Lichtphosphorylierung" — phosphoryliert werde. In Wirk- 

 lichkeit dehydriert das Chinon bei den katalytischen Chinonreaktionen ebenso 

 wie bei den stöchiometrischen Reaktionen, da die stöchiometrischen Reaktionen 

 Teile der katalytischen Reaktionen sind. 



Daß diese Auffassung zutrifft, die den unwahrscheinlichen Dualismus der 

 Phosphorylierungsmechanismen in den grünen Grana aus dem Wege räumt, 

 wurde auf zwei Arten bewiesen. Erstens wurde gezeigt, daß m/1000 Phenanthro- 

 lin, das der spezifische Inhibitor der Grana-Dehydrierungen ist 1 , auch bei den 

 katalytischen Chinonreaktionen die Phosphorylierung hemmt. Zweitens wurde mit 

 Hilfe von Blausäure gezeigt, daß bei den katalytischen Chinonreaktionen, obwohl 

 ihre Bilanz null ist, Dehydrierung und Sauerstoffentwicklung weitergehen. 

 Hemmt man nämlich die Katalase der Grana durch m/100 Blausäure, so wird 

 nunmehr bei der Reoxydation des Hydrochinons die doppelte Menge Sauerstoff 

 verbraucht wie vorher, während Dehydrierung und Sauerstoffentwicklung im 

 Licht unverändert weitergehen. Die Folge ist, daß nunmehr in der Bilanz ein 

 Sauerstoffverbrauch auftritt und daß Wasserstoffperoxyd ein Endprodukt wird: 



2 Chinon + 2 H 2 = 2 Hydrochinon + 2 [3] 



2 2 + 2 Hydroc hinon = 2 Chinon + 2 H 2 Q 2 [4a] 



Bilanz: 2 + 2 H 2 = 2 H 2 2 [5a] 



Durch Zusatz von Blausäure zu den katalytischen Chinonreaktionen kann man 

 also die Dehydrierung sichtbar und meßbar machen, und da in Blausäure die 

 Phosphorylierung weitergeht, so kann man nunmehr auch bei den katalytischen 

 Chinonreaktionen, wie vorher bei den stöchiometrischen Chinonreaktionen, das 

 Verhältnis von Dehydrierung zu Phosphatbindung bestimmen. Wie bei den 

 stöchiometrischen Chinonreaktionen findet man das Verhältnis 2 H : 1 P. 



Zusammenhang zwischen Dehydrierung und Phosphorylierung 

 bei den anaeroben Chinon-Katalysen 



Gegen unsere Ergebnisse ist eingewendet worden, daß man bei den Chinon- 

 katalysen auch dann Phosphorylierung findet, wenn die Bedingungen anaerob 

 sind. Zum Beispiel findet man starke Phosphorylierung, wenn man Spinatgrana 

 mit Spuren eines Naphtochinons, z. B. des Vitamins K, in Argonatmosphäre be- 

 lichtet. Wie aber soll Vitamin K fortgesetzt hydriert und von Sauerstoff wieder 

 reoxydiert werden, wenn der zur Reoxydation notwendige Sauerstoff fehlt ? 



