Im Oberflächenwasser mariner Ökosysteme ist Phosphor ein limitierender Faktor für das Phytoplanktonwachstum, insbesondere für filamentöse, diazotrophe Cyanobakterien, da sie Stickstoff aus der Luft fixieren können und dadurch nicht von Stickstofflimitation betroffen sind. Diese Cyanobakterien speichern Phosphor intrazellulär und können dieses für die Aufrechterhaltung des Metabolismus und Wachstum unter phosphorverarmten Bedingungen nutzen. Bislang ist nicht bekannt, in welche Zellstrukturen Phosphor genau eingebaut wird. Diese Arbeit untersuchte daher phosphorreiche Zellbestandteile mit elementaren Funktionen im Zellstoffwechsel unter verschiedenen Phosphatbedingungen. Es konnte gezeigt werden, dass das aufgenommene Phosphat in als Polyphosphat in den vegetativen Zellen gespeichert wird. Waren die zellulären Speicher gefüllt, wurde Polyphosphat genutzt um neues ATP zu generieren was wiederum die Stickstofffixierung stimulierte. Mit zunehmender Phosphat-verarmung im Wasser verringerte sich der Polyphosphatgehalt, die mit dem Stoffwechsel verbundenen Prozesse kamen aber nicht vollständig zum Erliegen. Das bedeutet, dass Polyphosphat als Phosphorspeicher Phosphatmangel im Wasser kompensieren kann, was eine wichtige Information und ein wesentlicher Schritt zum Verständnis der Phosphordynamik von Cyanobakterien ist.
In surface waters of marine ecosystems, phosphorus is a limiting factor for phytoplankton growth, especially for filamentous, diazotrophic cyanobacteria, as they can fix nitrogen from the air and are therefore not affected by nitrogen limitation. These cyanobacteria store phosphorus intracellularly and can use it to maintain metabolism and growth under phosphorus-depleted conditions. So far it is not known in which cell structures phosphorus is exactly incorporated. This work therefore investigated phosphorus-rich cell components with elementary functions in cell metabolism under different phosphate conditions. It was shown that the absorbed phosphate is stored in the vegetative cells as polyphosphate. Once the cellular stores were filled, polyphosphate was used to generate new ATP, which in turn stimulated nitrogen fixation. With increasing phosphate depletion in the water, the polyphosphate content decreased, but the metabolic processes did not come to a complete standstill. This means that polyphosphate as a phosphorus storage can compensate phosphate deficiency in water, which is important information and an essential step towards understanding the phosphorus dynamics of cyanobacteria.