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Einfluß kurzer Dunkelperioden auf CO2-Aufnahme und Phosphoenolpyruvat-Carboxylierung während der Photosynthese-Induktion bei Chlorella vulgaris

Effect of short dark periods on CO2 uptake and carboxylation of phosphoenolpyruvate during the photosynthetic induction period in Chlorella vulgaris

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Archiv für Mikrobiologie Aims and scope Submit manuscript

Summary

CO2 exchange, 14CO2 fixation and 14C labelled products of Chlorella vulgaris (strain 211-11f) were studied during the photosynthetic induction period at +10° and +25°C after a dark period of 40 min and 40 sec. The algae were grown under normal aerated conditions (0.03 vol.-% CO2) at +27°C. Transient changes in CO2 uptake, measured with an infrared gas analyzer, could be observed only after a dark period of >3 min; no such changes occurred after a dark period of 40 sec. The autoradiographic studies of the kinetics of the appearance of labelled products at +10° and +25°C showed that after a long dark period (40 min) at the beginning of illumination 14CO2 was incorporated into malate, aspartate and 3-phosphoglycerate. Under these conditions, the intermediates of the Calvin cycle were labelled after 30 sec (+25°C) or 2 min (+10°C) of photosynthesis. After a dark period of 40 sec (at +10° and +25°C), however, 14C incorporation into malate and aspartate was rather low at the beginning of illumination; moreover, the intermediates of the Calvin cycle appeared earlier and were more strongly labelled after this short dark period. The results are discussed with reference to the influence of intermediates on the formation of the transient changes of CO2 uptake in Chlorella.

Zusammenfassung

Nach einer Dunkelperiode von 40 min und 40 sec wurden die CO2-Aufnahme und die 14C-markierten Produkte während der Photosynthese-Induktion bei Chlorella vulgaris (211-11f) bestimmt. Die mit Preßluft (0,03 Vol.-% CO2) begasten Algen sind bei +27°C kultiviert und bei +10° oder +25°C gemessen worden. Ein Induktionseffekt der photosynthetischen CO2-Aufnahme konnte nur nach einer längeren Dunkelperiode (>3 min) beobachtet werden. Unter diesen Bedingungen wurde 14CO2 am Anfang der Belichtung in Malat, Aspartat und 3-Phosphoglycerat eingebaut. Nach einer kurzen Dunkelperiode (40 sec) waren zu Beginn der Belichtung vor allem die Produkte des Calvin-Cyclus markiert. Die Wirkung von Intermediaten auf die Ausbildung der Induktionseffekte wird diskutiert.

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Authors and Affiliations

  1. Botanisches Institut der Universität Frankfurt a.M., Frankfurt a.M, Deutschland

    G. Döhler

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  1. G. Döhler
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Döhler, G. Einfluß kurzer Dunkelperioden auf CO2-Aufnahme und Phosphoenolpyruvat-Carboxylierung während der Photosynthese-Induktion bei Chlorella vulgaris . Archiv. Mikrobiol. 90, 333–341 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00408928

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