De opname van koolzuur door een plant en de reductie daarvan tot celbestanddelen. Een endotherm-proces, waarvoor dus energie-opneming nodig is.
Deze energic-opneming is voorn. van tweeërlei aard: 1. Resulterende uit de oxidatie van bepaalde anorganische verbindingen, b.v. gereduceerde zwavelverbindingen, ammonium, nitrieten, ferroverbindingen, tot hogere oxydatietrappen (sulfaten, nitraten, ferriverbindingen . K. met behulp van aldus verkregen energie noemt men chemosynthese, de desbetreffende organismen chemo-autotrooph.
2. Door opname van lichtenergie in daarvoor bepaald aanwezige pigmentsystemen, in het bizonder, bij hogere planten, het bladgroen, welke lichtenergie als chem. energie in het proces der koolzuurreductie
betrokken wordt (z.Photosynthese). De algemene vergelijking van hel koolzuurassimilatieproces is CO2 + 2H2LA - > (CH2O) + H20 + 2A, waarbij A kan betekenen: zuurstof, zwavel, een zwavelverbinding of een organische rest. CO2 fungeert als waterstofacceptor, de verbinding H2A of ook wel H2 als waterstofdonator. In werkelijkheid is de k. niet een enkelvoudig, door één reactievergelijking voorstelbaar proces, maar een reactieketen met diverse, elkaar opvolgende schakels.
In alle tot nu toe onderzochte gevallen is gebleken, dat de energie-opneming voor het overgrote deel (bijna 100%) tijdens de koolzuurreductie moet geschieden. Opslag van enigszins belangrijke hoeveelheden energie, welke op een later tijdstip voor koolzuurreductie zouden kunnen worden gebruikt, is niet aangetoond, hoewel hiervoor een tijd lang in bepaalde gevallen aanwijzingen bestonden.
Bij autotrophe organismen voorziet de k. in de volledige energiebehoefte. Daar bij de k. suikers e.d. worden gevormd, ligt het voor de hand na te gaan of de betreffende organismen ook bij toevoer van dgl. organische stoffen, zonder assimilatie van koolzuur, kunnen groeien. Sommige groenwieren kunnen inderdaad in donker groeien bij toevoer van suiker. In de laatste jaren is het bovendien ook in de tuinb. bekend geworden, dat het dieet van hogere planten in het licht met een suikerbespuiting op de bladen kan worden aangevuld; verder is de opname-mogelijkheid van suikers door de wortels in sommige gevallen aangetoond. In enkele gevallen is het gelukt chlorophylvrije mutanten van hogere planten door suikervoeding geheel op te kweken. Ook bij heterotrophe voeding speelt licht bij hogere planten een rol in formatieve processen, welke het uiterlijk van de planten, de verhouding tussen de ontwikkeling van stengels en bladen e.d. bepalen.
Bij een aantal chemo-autotrophe organismen is het tot nu toe niet gelukt, de k. door een heterotrophe levenswijze te vervangen. Dit zijn dus obligate autotrophen.
Bepaalde purperbacteriën ontwikkelen zich anaëroob, photosynthetisch. Zij gebruiken daarbij evenwel organische stoffen, in het bijzonder organische zuren, die deels de rol van waterstofdonatoren, deels die van waterstofacceptoren spelen, naargelang van hun reductiegraad. Deze organismen zijn dus photoheterotrooph. Sommige soorten kunnen zich, behalve anaëroob, photosynthetisch, op dezelfde organische stoffen bij aanwezigheid van zuurstof (dus aëroob) in het donker, bij normaal heterotrophe levenswijze ontwikkelen. Weer andere soorten purperbacteriën zijn in staat tot photoheterotrophe en photo-autotrophe levenswijze. Aldus zijn deze organismen interessant voor het verband tussen heterotrophe en autotrophe stofwisseling (z. verder Photosynthese en vgl. ook Koolzuurlixatie).
E. C. WASSINK
Litt.: Carbon dioxide fixation and photosynthesis. Symp. Soc. Exper. Biol. 5; Cambridge, 1951. Autotrophic micro-organisms. 4th Symp.
Soc. Gen. Microbiol. London; Cambridge, Gr. B, 1954.
