Über den chemischen Mechanismus der Photosynthese 463 



Chinon + CO> - 2 H- 2 == Hydrochinon -f OHCOOOH- 

 OHCOOOH = HCOOH + 2 

 Chinon - HCOOH = Hydrochinon CO2 



Bilanz : 2 Chinon - 2 U 2 = 2 Hydrochinon + 2 



Hier oxydiert also das Chinon die Kohlensäure zu einem monomeren Kohlen- 

 säureperoxyd, das dann unter Abspaltung von molekularem Sauerstoff zur Stufe 

 der Ameisensäure reduziert wird. Die Stufe der Ameisensäure aber reagiert in 

 statu nascendi mit Chinon zu Kohlensäure zurück und verschwindet damit aus der 



Bilanz. 



Dabei müssen alle Zwischenprodukte mit dem Chlorophyll verbunden sein, da 

 nur bei Bindung an das Chlorophyll gute Energieausbeuten möglich sind. Keines- 

 falls finden die Reaktionen in Lösung statt. Denn sie werden durch «/1000-Phenyl- 

 urethan vollständig narkotisch gehemmt. 



Eine Alternative wäre die Theorie, daß das Chinon nicht die Kohlensäure, son- 

 dern das Wasser oxydierte. Dann wäre das entstehende Peroxyd das Peroxyd des 

 Wassers, also H 2 2 , und 2 würde durch die Katalase aus dem Peroxyd des 

 Wassers entwickelt: 2 Chinon + 4 H . 20 = 2 Hy drochinon + 2 H 2 O a 



2 H0O2 = 2 HoQ - Ol 



Bilanz : 2 Chinon - 2 H 2 = 2 Hydrochinon - O2 



Auch auf diesem Weg gelangt man also zu der im Experiment gefundenen 



Bilanz. 



Für beide Alternativen gibt es Gründe und Gegengründe. Auf dem Weg über 

 das Peroxyd der Kohlensäure würde die Kohlensäure bereits bei der Entwicklung 

 des 2 reduziert. Auf dem Weg über das Peroxyd des Wassers wäre die Reduktion 

 der Kohlensäure eine sekundäre Dunkelreaktion. Der Weg über das Peroxyd der 

 Kohlensäure ist also der einfachere und deshalb a priori der wahrscheinlichere. 

 Er ist aus Versuchsgründen der wahrscheinlichere, weil die Chinonreaktionen, 

 damit sie ablaufen können, einen Kohlensäuredruck benötigen. Gegen den Weg 

 über das Peroxyd des Wassers spricht, daß die Katalase auf diesem Weg vor- 

 kommt, ein Ferment, das durch Blausäure gehemmt wird, während, wie wir 

 vorausgreifend erwähnen möchten, die Entwicklung des 2 bei den Chinon- 

 reaktionen durch Blausäure nicht gehemmt wird. — Eine Entscheidung dieser 

 Alternative wäre von großer Bedeutung, wäre damit doch die Frage beantwortet, 

 ob die Photosynthese eine Photolyse der Kohlensäure oder eine Photolyse des 

 Wassers ist. 



I. Katalysen des Chinons 



Wenn bei den Chinonreaktionen das Chinon zu Hydrochinon reduziert und 2 

 entwickelt wird, so erhält man die stöchiometrische Beziehung der Gl. [1], nach der 

 2 Moleküle Chinon 1 Molekül 2 entwickeln. Bedingung dafür ist eine so saure 

 Reaktion, daß 2 und Hydrochinon nicht zurückreagieren. Wichtiger jedoch, we- 

 gen der Anwendungen auf die Photosynthese in lebenden Zellen, sind die Be- 

 dingungen, unter denen 2 und Hydrochinon zurückreagieren, also Bedingungen, 

 unter denen das Chinon katalytisch wirkt. 



