| | Jebenden Zelle ein 
# von !/ıo Mol pro Liter erreichen. 
# hierzu wird die Reduktion der Salpetersäure zu 



von Ei Mol. NT bedeutet, 
_ Bringen wir die Alge aus der Knopschen Lö- 
sung in das Salpetersäure-Nitratgemisch, so steigt 
die Kohlensäureproduktion sofort sehr bedeutend 
an, auf ein Volumen veratmeten Sauerstoffs wird 
nicht ein Volumen Kohlensäure ausgeschie- 
den, sondern etwa 50 % mehr. Neben der At- 
mungskohlensäure erscheint also in dem Nitrat- 
gemisch Kohlensäure anderer Herkunft, die wir 
im folgenden Extrakohlensäure nennen wollen. 
Es läßt sich zeigen, daß die Ausscheidung der 
Extrakohlensäure mit einer Reduktion der Sal- 
petersäure in Zusammenhang steht, indem gleich- 
zeitig mit der Extrakohlensäure ein Reduktions- 
produkt der Salpetersäure, Ammoniak, an die 
umgebende Flüssigkeit. abgegeben wird. Lait 
man der Alge zunächst einige Stunden Zeit, 
ihren Stickstoffbedarf zu decken und mißt dann 
gleichzeitig die Ausscheidung von Extrakohlen- 
) säure und Ammoniak, so findet man, daß mit je- 
| dem Molekül Ammoniak 2 Moleküle Extrakohlen- 
-saure erscheinen, entsprechend ifolgender Glei- 
chung: 
HNO, + H,0 + 2 C=NH, + 2 CO,+162000 cal. (3 
\ Wie also bei der Explosion des Schießpulvers 
| Salpeter und Kohle unter Bildung von Stick- 
‚stoff und Kohlenoxyd reagieren, so geht in der 
| innerer Verbrennungsprozeß 
| vor sich, der zu den Endprodukten Ammoniak 
und Kohlensäure führt. Diese Reaktion bedarf 
keiner Zufuhr von Arbeit, sondern verläuft mit 
einem Arbeitsgewinn von 162000 cal. 
 Reagiert hier der Nitratsauerstoff mit dem 
Kohlenstoff organischer Verbindungen ähnlich 
wie der freie Sauerstoff in der Atmung, so liegen 
beiden Vorgängen doch durchaus verschiedene 
| Mechanismen zugrunde, . wie folgender Versuch 
zeigt: Die Sauerstoffatmung der Alge ist wenig 
“empfindlich gegenüber Blausäure. Um den Ver- 
brauch von Sauerstoff und: die Bildung von 
-Atmungskohlensaure merklich zu verlangsamen, 
muß die Blausäurekonzentration den hohen Wert 
Im Gegensatz 
"Ammoniak schon durch kleine -Blausäuremengen 
völlig gehemmt. Setzen wir einem Liter Nitratge- 
misch ein hunderttausendstel Mol Blausäure zu, so 
scheiden die Algen weder Extrakohlensäure noch 
Ammoniak aus, und wir haben Zellen, die zwar 
| unverändert atmen, jedoch nicht mehr imstande 
sind, Salpetersäure zu Ammoniak zu reduzieren. 
Die Salpetersäure reagiert also mit dem Kohlen- 
stoff der Zelle in einem Mechanismus sui generis, 
der sich von dem Atmungsmechanismus durch die 
zehntausendfache Empfindlichkeit gegenüber 
Blausäure unterscheidet. 
Die Wirkung der Blausäure auf Lebensvor- 
gänge beruht aller Wahrscheinlichkeit auf ihrer 
Fähigkeit, Schwermetalle aus einer katalytisch 
| wirksamen Form in katalytisch unwirksame kom- 
Nw. 1920. 
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lee Cyanide überzuführen. Auch bei der Ni- 
tratreduktion scheinen also, wie bei so vielen 
andern Lebensvorgängen, Schwermetallspuren eine 
Rolle zu spielen. 
Die bisher beschriebenen Versuche waren 
mit Nitratgemischen angestellt, deren Kon- 
zentration an freiem Sauerstoff durch dauern- 
des Schütteln mit atmosphärischer Luft 
auf einer bestimmten konstanten Höhe ge- 
halten war. Lassen wir jedoch den Sauerstoffge- 
halt sinken, etwa indem wir in luftdicht ver- 
schlossenen Gefäßen arbeiten, so ist die Alge 
nicht mehr imstande, Salpetersäure zu Ammoniak 
zu reduzieren. Bei niedrigen Konzentrationen an 
freiem Sauerstoff erscheint ein anderes Re- 
duktionsprodukt der Salpetersäure, die salpetrige 
Säure. Diese zweite Art von Reduktion, die 
offenbar mit der in der Natur wichtigen 
Reduktion zu Ammoniak nichts gemein hat, ver- 
läuft bei Sauerstoffabschluß so lebhaft, daß die 
Alge innerhalb weniger Stunden an Nitritver- 
eiftung zugrundegeht, wobei die grüne Farbe des 
Chlorophylls in braun umschlagt. 
Soviel über die Versuche im Dunkeln. Was 
den Einfluß der Bestrahlung auf die 
Nitratreduktion anbetrifft, so sind zunächst 
einige frühere Arbeiten zu erwähnen. Schimper!) 
verfolgte mittels der Diphenylaminprobe 
das Schicksal der Nitrate ih grünen Blät- 
tern und beobachtete, daß der Nitratgehalt nur 
bei Bestrahlung merklich abnahm. Godlewski?) 
stellte Stickstoffbilanzen fiir dunkel und hell ge- 
zogene Weizenkeimlinge auf und kam zu dem 
Schluß, daß „das Licht auf die Verarbeitung der 
Nitrate — begünstigend einwirkt“. Godlewskis 
Auffassung gilt heute allgemein als richtig, ge- 
teilt sind die Ansichten nur über die Art und 
Weise, wie dieser begünstigende Einfluß des 
Lichts zustandekommt. Hierüber geben, wie ich 
glaube, die Bestrahlungsversuche mit Chlorella 
nähere Aufschlüsse. 
Bestrahlen wir die Alge in dem Nitratgemisch, 
so erscheint mehr Ammoniak und gleichzeitig 
etwa dreimal soviel Extragas, als im Dunkeln. 
Dieses Extragas ist jedoch nicht, wie in den Dun- 
kelversuchen, Kohlensäure, sondern Sauerstoff. 
Summarisch “formuliert, entspricht der Vorgang 
Gleichung 1, indem die erforderlichen 68 000 cal. 
Arbeit durch die absorbierte Strahlung geleistet 
werden. 
Aus der Tatsache, daß im Dunkeln Ammoniak 
und Kohlensäure, bei Bestrahlung Ammoniak und 
Sauerstoff als Endprodukte auftreten, darf nicht 
geschlossen werden, daß der Verlauf der Nitrat- 
reduktion in beiden Fällen ein verschiedener ist. 
Im Gegenteil war von vornherein wahrscheinlich, 
daß die Salpetersäure in beiden Fällen in dem- 
selben, durch Bestrahlung nur beschleunigten Me- 
chanismus reduziert werde; bei Bestrahlung käme 
1) F. W. Schimper, Bot. Zeit. Bd. 46, S. 65 (1888). 
2) E. Godlewski, Extrait. Bull. Acad. Science, Cra-- 
‘covie, Juin 1903. 
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