464 Über den chemischen Mechanismus der Photosynthese 



Um von den stöchiometrischen zu den katalytischen Chinonreaktionen über- 

 zugehen, hat man nur nötig, den pH-Wert der Medien, in denen die Grana sus- 

 pendiert sind, von 6,5 auf 8 zu bringen. Dann folgt auf die Entwicklung des 2 die 

 Rückreaktion des 2 und man erhält die Gleichungen : 



2 Chinon + 2 H 2 = 2 Hydrochinon + 2 

 2 Hydrochinon + Q 2 = 2 Chinon + 2 H 2 



Bilanz: = 



Nunmehr wird also alles, was geschieht, wieder rückgängig gemacht, auch das 

 Chinon und der O2 fallen aus der Bilanz heraus, und die Bilanz wird Null. Als man 

 später fand, daß Phosphat in diesen Granasuspensionen gebunden wird, sah es 

 zunächst so aus, als ob die Phosphatbindung das einzige sei, was chemisch im 

 Licht geschah, ein Irrtum, dem der Name „Lichtphosphorylierung" seine Ent- 

 stehung verdankt. In Wirklichkeit liegt hier nichts anderes vor als etwas, das man 

 bei photochemischen Reaktionen sehr häufig findet : ein stationärer Zustand zwi- 

 schen Hinreaktion und Rückreaktion, zwischen Lichtreaktion und Dunkelreaktion. 



Untersucht man die Reoxydation des Hydrochinons näher, so zeigt sich, daß es 

 zwei Arten von Reoxydation gibt; eine fermentative Reoxydation durch das Kupfer 

 einer Phenoloxydase und eine direkte chemische Autoxydation. Beide Arten von 

 Reoxydation unterscheiden sich wesentlich. Die fermentative Reoxydation bei der 

 wahrscheinlich das notwendige Orthochinon die Dehydro-Chlorogensäure ist, 

 also: 2 — Cu^Chlorogensäure —Hydrochinon [vgl. dazu Zitat 2], geht bereits bei 

 niedrigen 2 -Drucken schnell vor sich, die Autoxydation geht schnell nur bei 

 höheren 2 -Drucken vor sich. Die fermentative Reoxydation wird durch Blausäure 

 gehemmt, die Autoxydation wird durch Blausäure nicht gehemmt. Bei der fer- 

 mentativen Reoxydation bildet sich kein H 2 2 , bei der Autoxydation bildet sich 

 quantitative H 2 2 nach der Gleichung : 



2 Hydrochinon + 2 O2 = 2 Chinon + 2 H 2 2 



II. Blausäure* 



Von den beiden Reaktionen des 2 im Verlauf der Chinonkatalysen, der Ent- 

 wicklung des 2 und der Rückreaktion des 2 , wird, wie erwähnt, die fermentative 

 Rückreaktion des 2 durch Blausäure gehemmt. Die Hinreaktion des 2 jedoch 

 wird merkwürdigerweise durch Blausäure nicht gehemmt. Dies kann man zeigen, 

 indem man zu den stöchiometrischen Chinonreaktionen bei pH 6,5 Blausäure gibt, 

 also unter Bedingungen, unter denen eine Rückreaktion des 2 nicht stattfindet. 

 Man findet dann, daß die 2 -Entwicklung durch «/100-Blausäure gar nicht, durch 

 w/10-Blausäure nur wenig gehemmt wird. 



Da nun zwar die Hinreaktion des 2 durch Blausäure nicht gehemmt wird, da 

 aber die fermentative Rückreaktion des 2 durch Blausäure gehemmt wird, so 

 wird die Chinon-Katalyse bei niedrigen 2 -Drucken immer durch Blausäure ge- 

 hemmt werden. Steigert man aber den 2 -Druck so weit, daß die autoxydative 

 Rückreaktion des 2 schnell genug verläuft, so sind jetzt sowohl die Hinreaktion 

 des O2 als auch die Rückreaktion des 2 ungehemmt, und man hat in w/100-Blau- 



* Die Reaktion des Chinons mit Blausäure zu Dicyanhydrochinon verläuft so langsam, daß sie 

 hier nicht störte. 



