Über die Beziehungen zwischen Phosphathaushalt und Photosynthese II

Abstract

Bei verarmten Suspensionen von Chlorella pyrenoidosa wurde der Glucoseeinbau im Dunkeln und im Licht in Abhängigkeit von verschiedenen Außenbedingungen untersucht. Dabei ergab sich, daß in einem pH-Bereich von 5,0 bis 7,5 im Licht bis zu 25% mehr Glucose aus der Suspensionsflüssigkeit aufgenommen wurde als im Dunkeln. Dieser vermehrte Einbau von Glucose hält aber nur einige Stdn. an, sinkt laufend ab und nach etwa 8 Stdn. bewirkt das Licht eine Hemmung der Glucoseaufnahme. Im Alkalischen bewirkt Belichtung stets eine Verminderung der Glucoseaufnahme. Allerdings ist unter diesen Bedingungen auch die oxydative Assimilation erheblich herabgesetzt. Die gesteigerte Glucoseaufnahme im Licht tritt bei frisch geernteten oder mit Glucose vorgefütterten Algen nicht auf. Wird dagegen gleichzeitig mit Glucose und Nitrat vorgefüttert, so bleibt der Effekt, wenn auch vermindert, erhalten. Unter anaeroben Bedingungen wird im saueren pH-Bereich bei Belichtung ebenfalls Glucose bis zu 85% des unter O2 gemessenen Betrages eingebaut. Durch anaerobe Vorbehandlung der Algen im Dunkeln wird sowohl die O2-Entwicklung als auch der Glucoseeinbau reversibel gehemmt. Es wird angenommen, daß bei verarmten Algen der Glucoseeinbau durch den Vorrat an ATP begrenzt ist und durch zusätzliche ATP-Lieferung im Zusammenhang mit der Photosynthese bis zur Sättigung der Hexokinase bzw. der Phosphorylase gesteigert werden kann. Bei längerer Belichtung bzw. Vorfütterung stauen sich Assimilationsprodukte auf und vermindern die Durchsatzgeschwindigkeit des Fermentsystems, so daß die ATP nicht mehr Minimumfaktor und damit für die Reaktionsgeschwindigkeit unwichtig ist. Bei verarmten Chlorellen kann daher der gesteigerte Glucoseeinbau im Licht als Indikator einer lichtabhängigen Phosphorylierung aufgefaßt werden.