Zur osmotischen Beeinflussung der Photosynthese von Cyanophora paradoxa Korsch. durch Saccharose

Zusammenfassung Die Geschwindigkeit der photosynthetischen Sauerstoffentwicklung des sich recht langsam vermehrenden Cyanoms Cyanophora paradoxa ist nur geringfügig niedriger als diejenige anderer Algen (in bezug auf die Chlorophyllkonzentration). Merkwürdigerweise stellt man eine starke Abhängigkeit photosynthetischer Reaktionen (O₂-Entwicklung, CO₂ Fixierung und Hill-Reaktion mit 2,6-Dichlorphenolindophenol) von der im Medium vorgegebenen Konzentration eines Osmotikums fest. Unter bestimmten Voraussetzungen können steigende Saccharosekonzentrationen (bis ca. 0,1 M) die assimilatorische Sauerstoffproduktion zunächst beschleunigen, höhere Saccharose-Konzentrationen (über 0,1 M) hemmen dagegen. Der Hemmeffekt ist unspezifisch und kann auch in Abhängigkeit von Sorbit und Natriumchlorid beobachtet werden. Die bisherigen Versuche sprechen dafür, daß der Hemmeffekt bis zu einer Konzentration von ca. 0,1 M Saccharose während kurzer Einwirkungszeit reversibel ist, bei höheren Konzentrationen jedoch schon irreversible Zellschädigungen anzeigt.

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Sucrose as an effector of photosynthesis in Cyanophora paradoxa korsch

Cyanophora paradoxa, a fresh-water alga, was found to evolve oxygen photosynthetically with activities similar to other plants (50–300 mol O₂/mg chlorophyll·h). In spite of this the doubling time was 10–30 days. The photosynthetic activity turned out to react very sensitively to external osmotic concentrations. In lower concentrations as conventionally used for chloroplast preparations, sucrose—partially irreversibly—inhibited both photosynthetic O₂ evolution and Hill reaction with 2,6-Dichlorophenolindophenol progressively between 0.1 and 0.5 M. Sorbitol and sodium chloride had similar effects. In a medium of low osmolarity (0.025–0.1 M sucrose) the photosynthetic activity was increased. These results were interpreted as consequence of osmotic interactions between the cell and its environment. When the cells are unable to correct the external osmotic pressure, an irreversible degradation of intracellular membranes is initiated, which finally leads to a total decomposition of the eukaryotic cell.

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Abkurzungen EDTA Athylendiamintetraessigsäure - DCPIP 2,6-Dichlorphenolindophenol