Über den chemischen Mechanismus der Photosynthese 471 



phosphorylieren als in Luft. Die Folge davon ist, daß die schweren und leichten Grana-Fraktionen 

 sich in Blausäure bei Variationen des O^-Drucks etwas verschieden verhalten. 



Chlorella. Chlorella hat als Objekt zur Untersuchung der Chinonreaktionen den Nachteil, daß sie 

 impermeabel für viele Salze ist, z. B. für Naphtochinonsulfosäuren und für die Adenosinphosphate. 

 Da auch die Atmung der Chlorella hier eine Komplikation ist, so sind die nicht atmenden Grana 

 als Versuchsobjekte vielfach vorzuziehen. 



Sind aber Versuche mit Chlorella aus irgendeinem Grund notwendig, so muß man wissen, daß 

 ihre Atmung labil gegen oxydierende Substanzen ist, z. B. gegen Chinon, das in sehr kleinen Kon- 

 zentrationen die Atmung der Chlorella irreversibel hemmt; z. B. gegen H2O2, das in sehr kleinen 

 Konzentrationen die Atmung der Chlorella hemmt, falls die Katalase durch Blausäure vergiftet ist. 

 Die Folge davon ist, daß Blausäure im Licht die Atmung der Chlorella zerstört, während Blausäure 

 im Dunkeln die Atmung der Chlorella intakt läßt. Dunkelkontrollen bei Versuchen mit Blausäure 

 können also irreführen. Sie haben uns vor vielen Jahren irregeführt 14 , als wir zu finden glaubten, 

 daß Blausäure die Photosynthese nur oberhalb des Kompensationspunktes hemmt. In Wirklichkeit 

 hemmt Blausäure die Photosynthese in gleichem Maße auf beiden Seiten des Kompensations- 

 punktes, was heute selbstverständlich ist. Denn heute weiß man 14a , daß die Atmung durch nichts 

 anderes kompensiert wird als durch die Reaktion CO2 = C + O2. 



Manometrie. Wegen der Carotinoid-Oxydase 15 sollten die manometrischen Versuche in Luft oder 

 O2 nach Möglichkeit unter Zusatz von Kohlensäure ausgeführt werden und im allgemeinen nicht 

 länger als eine Stde. dauern. Mehrfach haben wir nach beendeter Manometrie die Pigmente der 

 Grana oder Chlorella mit Methanol extrahiert und die Spektren der Methanolextrakte registriert. 

 Keine wesentlichen Änderungen der Spektren in den Versuchszeiten wurden gefunden. 



Bei den manometrischen Versuchen mit Blausäure ist darauf zu achten, daß beim Durchleiten 

 der Gase durch die Manometriegefäße keine Blausäure verloren wird. Es wird empfohlen, Mano- 

 metriegefäße mit 2 Birnen zu benutzen. In die erste Birne werden 0,4 cm 3 der Blausäurelösung ge- 

 geben, durch die zweite Birne strömen die Gase während der Gasdurchleitung aus. Erst nachdem 

 die Gasdurchleitung beendet ist und die Hähne geschlossen sind, wird die Blausäure aus der Birne 

 in den Hauptraum gegeben. Man überzeugt sich durch Titration der Blausäure mit Silbernitrat im 

 Hauptraum, daß bei dieser Anordnung keine nennenswerten Mengen an Blausäure verloren werden. 



Die Temperatur bei der Manometrie war 20°. Die Lichtstrahlen wurden von 500-Watt-Metall- 

 fadenlampen (Kinolampen) erzeugt und mit verdünntem Kupfersulfat von Ultrarot nahezu be- 

 freit. Der pro Gefäß eingestrahlte Energiestrom betrug 36 //Mole Quanten pro Min. und wurde von 

 dem Chlorophyll, dessen Menge 0,75 bis 1,5 mg pro Gefäß betrug, zum größeren Teil absorbiert. 



War bei den manometrischen Versuchen Adenosindiphosphat zugesetzt und enthielt der Gas- 

 raum Kohlensäure, so wurde bei der Phosphatbindung Kohlensäure absorbiert, da die Reaktion bei 

 der Phosphatbindung alkalischer wird. Will man dabei den O-j-Umsatz bestimmen, so muß die 

 Kohlensäureaufnahme durch Einkippen von überschüssiger Säure gemessen und bei der Berech- 

 nung des O-2-Umsatzes berücksichtigt werden. Um dieses etwas umständliche Verfahren zu ver- 

 meiden, wird man im allgemeinen, wenn ADP zugesetzt ist, Phosphatpuffer als Suspensions- 

 flüssigkeit verwenden. Allerdings ist dann die Phosphatbindung gegenüber Bicarbonat-Kohlen- 

 säure-Puffer verlangsamt. 



Die manometrische Bestimmung der Fixierung des Kohlenstoffs ist im Text beschrieben. Diese 

 Methode ist dem nur qualitativen Nachweis der Fixierung mit Hilfe von radioaktiver Kohlensäure 

 bei weitem vorzuziehen. 



Bestimmung der Phosphatbindung. Zur Messung der Phosphatbindung wurde das anorganische Phos- 

 phat zu den Zeiten t und t im Perchlorsäureextrakt der Grana mit Ammonmolybdat und Ferrosulfat 

 nach Sumner 16 bestimmt. Nur wenn der Phosphatpuffer konzentriert war, wurde das anorganische 

 Phosphat mit MgCl? in alkalischer Lösung ausgefällt und im Filtrat die Zunahme des ATP bestimmt. 



Bestimmung des H2O2. Die beste Bestimmung des H2O2 ist die manometrische. Die Granasuspensio- 

 nen werden zu dem Zweck mit Perchlorsäure gefällt, aus dem Perchlorsäure-Extrakt wird die Blau- 

 säure ausgetrieben. Dann wird bis pH 6 neutralisiert und nach Zusatz von Katalase der O2 entwickelt. 

 Sollte das H2O2 kolorimetrisch bestimmt werden, so wurde mit Trichloressigsäure enteiweißt 

 und zum Filtrat Titandioxyd zugesetzt, falls die Flüssigkeiten nicht zuviel Phosphorsäure enthielten. 

 Andernfalls wurde eine neue Farbreaktion angewendet, bei der 2.7-Dihydroxynaphtalin in kon- 

 zentrierter Schwefelsäure eine Blaufärbung erzeugt. Hierbei stört weder Phosphorsäure noch Blau- 

 säure, aber z. B. Glykolsäure und Milchsäure. Zur Ausführung löst man 10 mg 2.7-Dihydroxy- 

 naphtalin in 100 cm 3 reinster konz. Schwefelsäure, gibt 3 cm 3 davon zu 0,2 cm 3 einer wäßrigen 

 x-Lösung und erwärmt 10 Min. im siedenden Wasserbad. 



