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Über Die Wirkung von 2,4-Dinitrophenol auf Nitratreduktion und Atmung von Grünalgen

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Zusammenfassung

  1. 1.

    Durch Anwendung von 2,4-Dinitrophenol (DNP) gelingt es, im gesamten physiologischen pH-Bereich die Nitratreduktion der GrünalgeAnkistrodesmus braunii im Dunkeln auf der Nitritstufe zu blockieren.

  2. 2.

    Zur vollkommenen Hemmung der weiteren Reduktion des Nitrits sind bei pH4,02·10−5 mol DNP, bei pH6,52·10−3 mol DNP erforderlich. Da durch diese DNP-Konzentrationen die Reaktion Nitrat→Nitrit kaum beeinflußt wird, wird unter diesen Bedingungen das Nitrat quantitativ zum Nitrit reduziert und als solches ausgeschieden.

  3. 3.

    Die Größe der Atmung ist dabei etwa normal. Geringere DNP-Zusätze führen zu sehr starken Atmungssteigerungen (gelegentlich bis über 500% der Kontrollen), während durch höhere DNP-Konzentrationen die Atmung zunehmend gehemmt wird.

  4. 4.

    Die sonst durch Nitrit im sauren pH-Bereich hervorgerufene Atmungssteigerung wird durch DNP unterbunden.

  5. 5.

    Auch beiChlorella cf.ellipsoidea, einer Alge, die sich bezüglich ihrer Nitratreduktion sonst erheblich vonAnkistrodesmus braunii unterscheidet, bewirkt DNP (2·10−4 mol bei pH 4,0) eine vollständige Hemmung der Nitritreduktion. — Die bei dieser Alge in Anaerobiose stattfindende Reduktion von Nitrat bis zur Nitritstufe wird demgegenüber durch DNP nicht gehemmt.

  6. 6.

    Diese Befunde sind ein weiterer Beweis dafür, daß innerhalb der Nitratreduktion insbesondere die weitere Reduktion des Nitrits in Dunkeln energetisch an die aerobe Atmung gekoppelt ist, höchstwahrscheinlich unter Vermittlung von energiereichen Phosphatbindungen.

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Literatur

  • Allen, P. J., andW. H. Price: The relation between respiration and protoplasmic flow in the slime mold,Physarum polycephalum. Amer. J. Bot.37, 393–402 (1950).

    Google Scholar 

  • Beevers, H.: 2,4-dinitrophenol and plant respiration. Amer. J. Bot.40, 91–96 (1953).

    Google Scholar 

  • Bogen, H. J.: Beitrage zur Physiologie der nichtosmotischen Wasseraufnahme. Planta (Berl.)42, 140–155 (1953).

    Google Scholar 

  • Bonner, J.: Limiting factors and growth inhibitors in the growth of theAvena coleoptile. Amer. J. Bot.36, 323–332 (1949).

    Google Scholar 

  • Bonner, J., andA. Millerd: Oxidative phosphorylation by plant mitochondria. Arch. of Biochem. a. Biophysics42, 135–148 (1953).

    Article  Google Scholar 

  • Butler, G. W.: Ion uptake by young wheat plants. II. The „apparent free space” of wheat roots. Physiol. Plantarum6, 617–635 (1953).

    Google Scholar 

  • Clifton, C. E.: Microbial assimilations. Adv. Enzymol.6, 269–308 (1946).

    Google Scholar 

  • Eberhardt, F.: Über die Beziehungen zwischen Atmung und Anthocyansynthese. Planta (Berl.)43, 253–287 (1954).

    Google Scholar 

  • Frantz, I. D., P. C. Zamecnik, J. W. Reese andM. L. Stephenson: The effect of dinitrophenol on the incorporation of alanine labeled with radioactive carbon into the proteins of slices of normal and malignant rat liver. J. of Biol. Chem.174, 773–774 (1948).

    Google Scholar 

  • Gaffron, H.: The effect of specific poisons upon the photoreduction with hydrogen in green algae. J. Gen. Physiol.26, 195–217 (1942).

    Article  Google Scholar 

  • Hackett, D. P., andK. V. Thimann: The nature of the auxininduced water uptake by potato tissue. II. The relation between respiration and water absorption. Amer. J. Bot.40, 183–188 (1953).

    Google Scholar 

  • Havinga, E., V. Lynch, L. Norris andM. Calvin: The effect of certain biologically active substances upon photosynthesis and dark CO2 fixation. Rec. Trav. chim. Pays-Bas72, 597–611 (1953).

    Google Scholar 

  • Holzer, H.: Photosynthese und Atmungskettenphosphorylierung. Z. Naturforsch.6b, 424–430 (1951).

    Google Scholar 

  • Hotchkiss, R. D.: The assimilation of amino acids by respiring washed staphylococci. Federat. Proc.6, 263 (1947).

    Google Scholar 

  • Kandler, O.: Über den Einfluß von 2,4-Dinitrophenol auf Atmung und Wachstum in vitro kultivierter Maiswurzeln. Z. Naturforsch.5b, 338–344 (1950).

    Google Scholar 

  • Keilin, D.: The action of sodium azide on cellular respiration and on some catalytic oxidation reactions. Proc. Roy. Soc. Lond. B121, 165–173 (1936).

    Google Scholar 

  • Kessler, E.: Über den Mechanismus der Nitratreduktion von Grünalgen. I. Nitribildung und Nitritreduktion durchAnkistrodesmus braunii (Nägeli) Brunnthaler. Flora (Jena)140, 1–38 (1953a).

    Google Scholar 

  • : Über den Mechanismus der Nitratreduktion von Grünalgen. II. Vergleichend-physiologische Untersuchungen. Arch. Mikrobiol.19, 438–457 (1953b).

    PubMed  Google Scholar 

  • Krahl, M. E.: Metabolic activities and cleavage of eggs of the sea urchin,Arbacia punctulata. A review, 1932–1949. Biol. Bull.98, 175–217 (1950).

    Google Scholar 

  • Loomis, W. F., andF. Lipmann: Reversible inhibition of the coupling between phosphorylation and oxidation. J. of Biol. Chem.173, 807–808 (1948).

    Google Scholar 

  • : Inhibition of phosphorylation by azide in kidney homogenate. J. of Biol. Chem.179, 503–504 (1949).

    Google Scholar 

  • McElroy, W. D., andB. Glass: Phosphorus metabolism, Bd. 1 u. 2. Baltimore 1951 u. 1952.

  • Meyerhof, O., andA. Kaplan: The mechanism of the cyanide inhibition of fermentation. Arch. of Biochem. a. Biophysics37, 375–392 (1952).

    Article  Google Scholar 

  • Monod, J.: Inhibition de l'adaptation enzymatique chezB. coli en présence de 2,4-dinitrophénol. Ann. Inst. Pasteur70, 381–384 (1944).

    Google Scholar 

  • Newcomb, E. H.: Tobacco callus respiration and its response to 2,4-dinitrophenol. Amer. J. Bot.37, 264–271 (1950).

    Google Scholar 

  • Newcomb, E. H., andP. K. Stumpf: Fatty acid synthesis and oxidation in peanut cotyledons. In:McElroy u.Glass, Phosphorus metabolism, Bd. 2. Baltimore 1952.

  • Reiner, J. M.: Effect of enzyme inhibitors on transformation of enzymes in the living cell. Proc. Soc. Exper. Biol. a. Med.63, 81–84 (1946).

    Google Scholar 

  • Robertson, R. N., M. J. Wilkins andD. C. Weeks: Studies in the metabolism of plant cells. IX. The effects of 2,4-dinitrophenol on salt accumulation and salt respiration. Austr. J. Sci. Res. B4, 248–264 (1951).

    Google Scholar 

  • Simon, E. W.: The action of nitrophenols on respiration and on glucose assimilation in yeast. J. of Exper. Bot.4, 377–392 (1953a).

    Google Scholar 

  • : Mechanisms of dinitrophenol toxicity. Biol. Rev. Cambridge Philos. Soc.28, 453–479 (1953b).

    Google Scholar 

  • Simon, E. W., andH. Beevers: The effect of pH on the biological activities of weak acids and bases. I. The most usual relationship between pH and activity. New Phytologist51, 163–190 (1952).

    Google Scholar 

  • Simpson, J. R., andW. C. Evans: The metabolism of nitrophenols by certain bacteria. Biochemic. J.55, XXIV (1953).

  • Stenlid, G.: The effect of 2,4-dinitrophenol upon oxygen consumption and glucose uptake in young wheat roots. Physiol. Plantarum2, 350–371 (1949).

    Google Scholar 

  • Sweeney, B. M., andK. V. Thimann: The effect of auxins on protoplasmic streaming. II. J. Gen. Physiol.21, 439–461 (1938).

    Article  Google Scholar 

  • Syrett, P. J.: Ammonia and nitrate assimilation by green algae (Chlorophyceae). In: Autotrophic Microorganisms. Cambridge 1954.Yemm, E. W., andB. F. Folkes: The regulation of respiration during the assimilation of nitrogen inTorulopsis utilis. Biochemic. J.57, 495–508 (1954).

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Kessler, E. Über Die Wirkung von 2,4-Dinitrophenol auf Nitratreduktion und Atmung von Grünalgen. Planta 45, 94–105 (1955). https://doi.org/10.1007/BF01937681

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