Der Einfluß von Rot- und Blaulicht auf die Photosynthese vonAcetabularia mediterranea und auf die Verteilung des assimilierten Kohlenstoffs View Full Text


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DATE

1972-09

AUTHORS

Heinz Clauss

ABSTRACT

Bei Zellen der marinen Grünalge Acetabularia mediterranea liegen nach 2stündiger Photosynthese im Weißlicht (8000 Lux) etwa 80% des fixierten14C in äthanollöslicher Form vor, etwa 12% entfallen auf Stärke, 2–3% auf Protein und 6% auf die Zellwand. Werden die Zellen mit Rotlicht (Dauerlicht, 3800 erg · cm−2 · sec−1) bestrahlt, so fällt die Einbaurate in allen 4 Fraktionen stark ab (Abb. 1). Dabei nimmt der14C-Anteil in der äthanollöslichen Fraktion innerhalb von 3 Wochen zu Lasten der Stärke und Zellwand von 80% auf ca. 90% zu. Im Gegensatz dazu wird im Blaulicht (Dauerlicht, 5600 erg · cm−2 · sec−1) mit der Bestrahlungsdauer der Einbau in Stärke, Zellwand und Protein gefördert (Abb. 1). Trotz sinkender Einbauraten von14C in Stärke nimmt im Rotlicht der Stärkegehalt pro Zelle zu, liegt dagegen im Blaulicht trotz höherer14C-Einbauraten deutlich unter demjenigen der Rotlichtzellen (Tabelle 1 und 2). Die Akkumulation von Stärke im Rotlicht dürfte demnach auf einer Hemmung des Stärkeabbaus beruhen. Der Gehalt an löslichen Kohlenhydraten (Fructose, Glucose, Saccharose, Fructosane) stagniert in Rotlichtzellen und steigt in Blaulichtzellen um ein Mehrfaches an (Tabelle 1). Bestrahlung mit Blaulicht nach Rotlichtvorbehandlung führt zu einem Ansteigen der Photosyntheseintensität. Nach 8stündiger Bestrahlung nimmt die Fixierungsrate zu und erreicht nach 48- bis 72stündiger Bestrahlung etwa das 5- bis 6fache des am Ende der Rotlichtbestrahlung gemessenen Wertes (Abb. 2). Diesem Anstieg der Fixierungsrate muß offenbar eine Synthese von Proteinen vorausgehen (Abb. 3). Auch der14C-Einbau in Stärke und die Zellwand steigt bereits vor der Gesamtfixierung an, und außerdem wird der Abbau der während der Rotlichtvorbehandlung akkumulierten Stärke eingeleitet (Tabelle 2). Der Hauptanteil des14C in der löslichen Fraktion entfällt auf die löslichen Kohlenhydrate. Bestrahlung mit Blaulicht nach Rotlichtvorbehandlung führt zunächst zu einer Abnahme des14C-Einbaus in die löslichen Kohlenhydrate, gefolgt von einem starken Anstieg bis zur 72. Stunde und einem erneuten Abfall (Abb. 4). Während der14C-Einbau in Fructose, Saccharose und Glucose diesem Kurvenverlauf folgt, steigt der Einbau in „Inulin“ bis zur 72. Stunde kontinuierlich an (Abb. 5). Demgegenüber ist der auf die basische (Aminosäuren) und die saure Fraktion entfallende Anteil gering. Der14C-Einbau in beide nimmt im Blaulicht kontinuierlich zu (Abb. 4). Aminosäuren werden in den Zellen auch nach 3wöchiger Bestrahlung mit Rotlicht gebildet. Ferner ist der Gehalt an Aminosäuren am Ende der Rotlichtvorbehandlung am höchsten (Tabelle 3). Die Syntheserate von Protein in Rotlicht dürfte demnach nicht durch die Aminosäurekonzentration begrenzt werden. Die Ursache für den Abfall der Photosyntheseintensität bei Rotlichtbestrahlung ist den vorliegenden Daten nicht zu entnehmen. Die Möglichkeiten, die dabei eine Rolle spielen könnten, werden diskutiert. More... »

PAGES

357-379

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    ISSUE

    3

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    DIMENSIONS

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    149 TRIPLES      20 PREDICATES      52 URIs      19 LITERALS      7 BLANK NODES

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