Die photochemische Aktivität von Chloroplasten Aus unterschiedlich mit Kalium ernährten Pflanzen

Summary

The influence of the potassium nutritional status upon the photoreduction and photophosphorylation was studied with “broken” chloroplasts ofSpinacia oleracea, Vicia faba andHelianthus annuus. Chloroplasts from plants with a high K supply showed increased rates of photoreduction and photophosphorylation. The latter process was more affected than the photoreduction. Therefore the P/2e⁻ ratio was lower for plants poor in potassium. Additions of potassium chloride (0 to 100 mM) to the incubation medium increased the photophosphorylation and photoreduction rates. But this effect appeared to be independent of the potassium nutrition status, while the rather low rates of photophosphorylation and photoreduction of the chloroplasts poor in potassium could not be overcome by the addition of potassium chloride. It is assumed, that the favorable effect of an adequate potassium nutrition upon photophosphorylation and photoreduction is brought about by enhanced ion fluxes (protons and potassium) through the thylakoid membranes and also by higher activities and efficiencies of enzymes involved

Zusammenfassung

Es wurde der Einfluß des Kaliumernährungszustandes auf die Photoreduktion und auf die Photophosphorylierung an aufgebrochene Chloroplasten vonSpinacia oleracea, Vicia faba undHelianthus annuus untersucht. Chloroplasten von Pflanzen mit hoher K-Versorgung zeigten erhöhte Photoreduktions-und Photophosphorylierungsraten. Hierbei wurde die Phosphorylierung stärker beeinflußt als die Reduktion. Dementsprechend war das P/2e⁻-Verhältnis kaliumarmer Pflanzen erniedrigt. Zugaben von Kaliumchlorid (0–100 mM KCl) zum Inkubationsmedium erhöhten die Photophosphorylierungs-und die Photoreduktionsrate. Dieser Effekt war jedoch unabhängig vom Kaliumernährungszustand, und die ziemlich niedrigen Phosphorylierungs-und Reduktionsraten Kalium armer Chloroplasten konnten durch Zugaben von Kaliumchlorid nicht auf das Niveau von Chloroplasten mit guter Kaliumversorgung gebracht werden. Es wird angenommen, daß die günstige Wirkung einer guten Kaliumernährung auf Photophosphorylierung und Photoreduktion auf gesteigerte Ionenfluxe (Protonen und Kalium) durch Thylakoidmembranen zurückgeht. Weiterhin dürfte Kalium auch die Aktivität und die Wirksamkeit der beteiligten Enzyme beeinflußst haben.