466 Über den chemischen Mechanismus der Photosynthese 



Chinonkatalysen und hemmt auch die Lichtphosphorylierung. Aber «/100-Blau- 

 säure hemmt bei hohen Oj-Drucken die Chinonkatalysen nicht oder wenig und 

 hemmt auch die Lichtphosphorylierung nicht oder nur wenig. Dieses sehr spezi- 

 fische Verhalten gegenüber Blausäure in beiden Fällen beweist den Zusammen- 

 hang zwischen dem Ablauf der Chinonkatalysen und der Lichtphosphorylierung 

 über allen Zweifel. 



Es scheint fast ein Widerspruch zu sein, daß trotzdem die Bindung der Phosphor- 

 säure an ADP keinen Einfluß auf die Chinonkatalysen hat. Tatsächlich ist die 

 Geschwindigkeit der O-2-Entwicklung durch Chinon die gleiche, ob man den 

 Chinonkatalysen ADP zusetzt oder nicht, vorausgesetzt, daß freies Phosphat im 

 Überschuß vorhanden ist. Die Erklärung ist, daß die Chinonreaktionen immer und 

 unter allen Umständen Phosphat binden. Setzt man kein ADP zu, so wird das 

 gebundene Phosphat bei der (^-Entwicklung wieder frei, die Phosphorsäure bleibt 

 in der Bilanz konstant und hat also die Funktion eines Katalysators. Setzt man 

 ADP zu, so fängt das ADP das gebundene Phosphat ab und in der Bilanz wird 

 Phosphorsäure verbraucht. 



Wenn nun ADP, das bei den Chinonreaktionen gebundene Phosphat quanti- 

 tativ abfängt, so kann man mit Hilfe von ADP messen, wieviel Phosphat bei den 

 Chinonreaktionen gebunden wird. Um den dabei stattfindenden Chinonumsatz zu 

 messen, schalten wir mit Blausäure auf die autoxydative Katalyse um und messen 

 durch das H 2 0> den Chinonumsatz bei der Phosphatbindung. 



Wir fanden, daß 1 Molekül Phosphorsäure gebunden wird, wenn 1 Molekül 

 H 2 2 erscheint; oder anders ausgedrückt, daß 1 Molekül Phosphorsäure gebunden 

 wird, wenn 1 Molekül Chinon 2 H-Atome aufnimmt. Dies ist dasselbe Verhältnis 

 zwischen Phosphatbindung und Dehydrierung, das wir früher bei der Oxydations- 

 reaktion 5 der Gärung gefunden haben, in dem bisher einzigen chemisch aufgeklär- 

 ten Phosphorylierungs-Mechanismus. Die Energetik der Lichtphosphorylierung 

 ist damit auf die Energetik der Dunkelphosphorylierungen zurückgeführt. 



Welche Substanz aber ist es, die b e i den Chinonreaktionen das Phosphat bindet ? 

 Die Antwort hängt davon ab, ob man bei den Chinonreaktionen denWeg über die 

 Photolyse der Kohlensäure oder den Weg über die Photolyse des Wassers an- 

 nimmt. Im ersten Fall wäre das Zwischenprodukt vielleicht ein phosphoryliertes 

 Peroxyd der Kohlensäure, im zweiten Fall wäre es ein phosphoryliertes Wasser- 

 stoffperoxyd, eine Substanz, die man auch „Perphosphorsäure" nennen kann. Die 

 Gleichungen für diese beiden Wege wären : 



Weg über die Photolyse der Kohlensäure 



Chinon - C0 2 + H 2 H3PO4 == Hydrochinon H2PO3 — O — COOOH 

 H0PO3 — O — COOOH - H 2 == H3PO4 -- Oz HCOOH 



Chinon - HCOOH = Hydrochinon - C0 2 



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

 Weg über die Photolyse des Wassers 



2 Chinon 2 H3PO4 H- 2 H 2 == 2 Hydrochinon - 2 H3PO5 



2 H3PO5 == 2 H3PO4 - 2 



Bilanz: 2 Chinon + 2 H 2 == 2 Hydrochinon H- 2 , 



