Robert Hill
Robert Hill (1899–1991)Der in England geborene Naturforscher Robert Hill studierte von 1919 bis 1922 Chemie an der Universität in Cambridge, England. Er wurde von der Universität nach seinem Studium übernommen. Er arbeitete am „Depot of Biochemistry” an der Universität Cambridge. 1966 wird er Mitglied der „Agricultural Research Council” und schreibt 1937 erstmals über seine Versuche in: “Nature 139 S. 881-882; Oxygen produced by isolated chloroplasts“ und in: “Proceeding Royal Society London” 127B (1939) S. 192-210; function of the two cytochrome components in chloroplasts. Er ist 1991 verstorben.
1937 stellte Robert Hill fest, dass isolierte Chloroplasten in Anwesenheit reduzierender Verbindungen (z.B. Eisenoxalat, Ferricyanid, Benzochinon) unter Lichteinfluss Sauerstoff freisetzen. Die Reaktion ging als Hill-Reaktion in die Literatur ein.
Die Reaktionsformel seiner Theorie lautet:
• Sauerstoff ohne gleichzeitige Reduktion des Kohlenstoffdioxid entsteht
• Sauerstoff aus Wasser und nicht aus Kohlenstoffdioxid gebildet wird
• die Enzyme der Fotosynthese in den Chloroplasten lokalisiert sind
• die Lichtreaktion im Transfer eines Elektrons auf einen Elektronenakzeptor gegenüber einem chemischen Energiegefälle erfolgt
Die Aussage, dass der freigesetzte Sauerstoff aus der Spaltung des Wassers hervorgeht, wurde später von M. Randall, S. M. Ruben, M. Kamen und J. L. Hyde bekräftig. Sie benutzten Wasser mit schwerem Sauerstoff (H2O18), welches von einer Chlorella–Zellen-Suspension gespalten wurde. Dieser schwere Sauerstoff konnte nachgewiesen werden. E. Racker (Cornell University, Ithaca, N.Y.) fand heraus, dass die Lichtenergie durch Zugabe energiereicher Verbindungen ersetzt werden kann.Hills Lebenswerk
2 H2O + 2 A → Licht, Chloroplasten → 2 AH2 + O2
A steht für einen Elektronenakzeptor z.B. Eisen III (FeIII). Die Reaktionsgleichung würde dann wie folgt lauten: 2 H2O + 4 Fe(III) → Licht, Chloroplasten → 4 Fe(II) + O2 + 4 H+
Dieser Vorgang ist mit einer vorhergehenden Fotolyse des Wassers verbunden. 4 H2O → Licht, Chloroplasten → 4 H+ + 4 OH
Durch diese Feststellung Hills wurde endgültig bewiesen, dass: