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Über den chemischen Mechanismus der Photosynthese 



Es soll dabei nicht vergessen werden, daß die Chinonreaktionen ihrerseits Metall- 

 katalysen sind; daß die Hinreaktion des O2 eine Katalyse durch das unbekannte 

 Schwermetall ist, das durch w/10000-Phenanthrolin inaktiviert, aber durch 

 w/100-Blausäure nicht inaktiviert wird; daß die fermentative Rückreaktion des O2 

 eine Katalyse durch das Kupfer einer Phenoloxydase ist; während es noch zweifel- 

 haft ist, ob ein drittes Schwermetall, das Eisen der in grünen Zellen und Grana 

 sehr aktiven Katalase, bei den Chinonreaktionen eine Rolle spielt. 



Wegen ihrer Bedeutung habe ich die Versuche in einer Tabelle zusammen- 

 gestellt, in denen, nach Festlegung der optimalen Bedingungen, das Verhältnis 

 H2O2/O2 bestimmt worden ist. Wie man aus der Tab. 2 sieht, waren die Stoff- 

 umsätze so groß, daß das Verhältnis H2O2/O2 mit hinreichender Genauigkeit be- 

 stimmt werden konnte. 



Tab. 2. Oi-Verbrauch und H^Oj-Entwicklung in 100 mm 3 Chlorella pro Stde., in »/100-HCN, 

 in 20 Vol.-",, CO2— O2. pH 4. Eingestrahlter Energiestrom 36 //Mole Quanten pro Minute. 



V. Photosynthese 



Es bleibt noch das Problem, die Verbindung herzustellen von der 02-Entwicklung 

 im Licht zu dem Vorgang, welcher der Sinn der Photosynthese ist, zur Fixierung des 

 Kohlenstoffs. Bei keinem der Versuche, die wir beschrieben haben, ist Kohlenstoff 

 fixiert worden. War dies ein zufälliges Resultat oder hatte es eine innere Ursache ? 



Zur Beantwortung dieser Frage haben wir eine Methode entwickelt 10 , mit der 

 Änderungen des Partialdrucks der Kohlensäure in einem Manometriegefäß ge- 

 nauer als bisher bestimmt werden können (Abb. 1). Es befand sich im Hauptraum 

 die Grana- oder Zellsuspension, in Birne I überschüssige Schwefelsäure, in der 

 Wanne Kaliumpermanganat, in der mit der Wanne verbundenen Birne Kalium- 

 ferrocyanid, im Gasraum 2 Vol.-",, Kohlensäure in Argon oder Sauerstoff. 



Gibt man Schwefelsäure in den Hauptraum, so wird Kohlensäure aus etwa vor- 

 handenem Bicarbonat in Freiheit gesetzt. Gibt man das Ferrocyanid in das 

 Kaliumpermanganat, so wird die vorher neutrale Reaktion in der Wanne alkalisch 

 und die im Gefäß befindliche Kohlensäure wird schnell absorbiert. So erhält man 

 den Partialdruck der gesamten Kohlensäure im Manometriegefäß zu den Zeiten 

 to und t, und jede Abnahme dieses Partialdrucks im Licht würde Fixierung des 

 Kohlenstoffs bedeuten. Trotz vieler Variationen fanden wir, daß die (^-Entwick- 

 lung im Licht durch Chinon in keinem Fall von einer Änderung des Partialdrucks 

 der Kohlensäure begleitet war. 



