Untersuchungen zur lichtinduzierten ATP-P_a-Austauschreaktion in Spinatchloroplasten

Summary

Light induced the formation of an energy pool in chloroplast fragments which was emptied within 20–30 min in the dark, while an ATP-P_i exchange was going on.

The exchange reaction was dependent on Mg²⁺ and was inhibited by NH ⁺₄ but not by ADP. The optimum pH in the light and in the dark stage of the reaction lay between pH 7.5 and 8.

The high energy intermediate was formed only in the presence of DTT in the light stage; phosphate had no influence on the formation of the intermediate in that period, but increased its stability in the dark.

The relation between both high energy intermediates, that of the light-induced ATP-P_i exchange reaction and that of the light-induced ATP synthesis, is discussed in its meaning for the hypothesis of chemiosmotic phosphorylation.

Zusammenfassung

Bei Belichtung bildet sich in Chloroplasten ein „Energie-pool”, der im Dunkeln innerhalb von 20–30 min wieder geleert wird. Dabei kann ein Austausch zwischen ATP und anorganischem Phosphat stattfinden. Die Austauschreaktion ist abhängig von Mg²⁺ und durch ADP nicht hemmbar; dagegen blockieren NH ⁺₄ -Ionen. Optimaler pH-Wert in Licht- und Dunkelphase ist pH 7,5–8.

Der energiereiche Zwischenzustand bildet sich nur bei Anwesenheit von DTT im Licht; Zugabe von Phosphat im Licht hat keinen Einfluß auf seine Entstehung, erhöht jedoch seine Stabilität im Dunkln. Es wird diskutiert, wie sich die energiereichen Zwischenzustände bei der lichtinduzierten ATP-P_a-Austauschreaktion und bei der lichtinduzierten ATP-Synthese zueinander verhalten im Hinblick auf deren Bedeutung für die chemiosmotische Phosphorylierungshypothese.