74 Viertes Kapitel. 



1. Die Chemie des Stoffumsatzes. 



Die chemischen Vorgänge in den Zellen, die zum größten Teil noch 

 in ein tiefes Dunkel gehüllt sind, können uns hier nur insoweit be- 

 schäftigen, als es sich nni einige fundamentale Fragen handelt. Eine 

 solche ist die Frage nach der Synthese der Kohlenhydrate, der Fette und 

 Eiweißsubstanzen aus einfacheren Elementarstoffen. 



Es besteht ein anscheinend tiefgreifender Gegensatz zwischen der 

 chemischen Arbeit im Pflanzenreich und im Tierreich. Nur das mit 

 Chlorophyll versehene Protoplasma der Pflanzenzellen besitzt die Fähig- 

 keit, aus Kohlensäure und Wasser hochmolekulare, ternäre Verbindungen 

 herzusfellen: das nicht chlorophyllhaltige Protoplasma der Tiere und einzelner 

 farbloser Pflanzenteile kann nur mit diesem Ausgangsmaterial weitere Syn- 

 thesen vornehmen und unter diesen auch quaternäre Verbindungen liefern. 

 Welche chemischen Vorgänge sich im grünen Protoplasma unter Benutzung 

 der lebendigen Kraft der Sonne unter Aufnahme von Kohlensäure und 

 Wasser und unter Abspaltung von Sauerstoff abspielen, ist noch nicht zu 

 beantworten. Das erste sichtbare Produkt der Assimilation ist die Stärke, 

 eine Vorstufe derselben vielleicht Zucker. Daß Zucker und Stärke durch 

 eine direkte Synthese von Kohlenstoff und Wasser entstehen, ist kaum an- 

 zunehmen ; wahrscheinlich bilden sich beim komplizierten Prozeß mannig- 

 fache Zwischenprodukte. „Es ist sogar nicht unmöglich", wie Sachs 

 (IV 1882) bemerkt, „daß gewisse nähere Bestandteile des grünen Plasmas 

 selbst sich an dem Vorgang beteiligen, daß z. B. dabei Spaltungen und 

 Substitutionen in den Molekülen des grünen Protoplasmas stattfinden. Diese 

 Möglichkeit erhält einige Wahrscheinlichkeit durch die Wahrnehmung, daß 

 in vielen (nicht allen) Fällen die Chlorophyllsubstanz, während die Stärke- 

 körner in derselben wachsen, nach und nach immer mehr an Masse ab- 

 nimmt, endlich ganz verschwindet." 



Die vermöge der Chlorophyllfunktion im Pflanzenkörper gewonnenen 

 Kohlenhydrate (Stärke) bilden das Material, durch dessen Umsetzung im 

 Protoplasma die fetten Öle der Pflanzen entstehen. Die ternären stickstoff- 

 freien, organischen Verbindungen geben ferner wieder die Grundlage für 

 die Synthese von quaternären Eiweißsubstanzen ab und tragen so zur Er- 

 gänzung und Vermehrung des Protoplasma selbst bei. Doch müssen bei 

 diesen Synthesen noch salpetersaure und schwefelsaure Salze hinzukommen, 

 welche von den Pflanzen mit ihren Wurzeln aus dem Boden aufgenommen 

 werden. Daß aus solchen Mitteln Proteinsubstanzen durch die lebende 

 Zelle gebildet werden können, hat Pasteur experimentell sichergestellt, 

 indem er niedere Spaltpilze, wie Mycoderma aceti. Hefe etc., in künstlich 

 zusammengesetzten Nährlösungen kultivierte. So kann Mycoderma aceti 

 sich auch im Dunkeln lebhaft vermehren, wenn nur wenige Zellen in eine 

 Nährlösung gebracht werden, zusammengesetzt aus entsprechend verdünntem 

 Alkohol oder Essigsäure, einem Ammoniaksalz, Phosphorsäure. Pottasche. 

 Magnesia, Wasser. Durch chemische Zersetzung dieser Stoffe müssen die 

 Pilzzellen, wenn sie sich auf ein Vielfaches vermehrt haben, außer Cellulose 

 und Fetten, auch Proteinstoffe gebildet haben. 



Indem vermöge ihrer Chlorophyllfunktion die Pflanze Kohlenhydrate 

 erzeugt und diese wieder in Fette und Eiweißsubstanzen umsetzt, liefert 

 sie die ternären und quaternären Verbindungen, welche der tierische Orga- 

 nismus zu seiner Ernährung bedarf, und die er selbst sich nicht mit den 

 einfachen Mitteln, wie die Pflanzen, zu bereiten vermag. Zwischen 

 Pflanzen- und Tierreich besteht infolgedessen ein Kreislauf des 

 Lebens, in welchem beide eine gegensätzliche Stellung zueinander ein- 



