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Energetik der Organismen (Allgemeine Energetik der Organismen) 



lende Wrme physiologische Wirkungen aus, 

 in dem sie z. B. die Wrmesinnesorgane der 

 menschlichen Haut reizt. Hierbei wird aber 

 nur die Entropie, nicht die freie Energie 

 des isothermen Systems vermehrt, die Wrme- 

 strahlen wirken verndernd auf die Ge- 

 schwindigkeit des Ablaufs der Prozesse 

 in den Sinneszellen, aber die Arbeitsfhigkeit 

 dieser Elemente wird dadurch nicht eihht. 

 Man mu sich stets gegenwrtig halten, da 

 in den physikalisch scharf definierten Be- 

 griffen der Arbeit, der Arbeitsfhigkeit, der 

 Energie, die Zeit nicht enthalten ist. Ob 

 ein Meterkilogramm in einer Sekunde oder 

 einer Stunde geleistet wird: die Arbeit ist 

 dieselbe, was sich ndert, ist nur der Ef- 

 fekt", die Arbeit pro Zeiteinheit, und nur j 

 diese ndert sich bei Zufuhr strahlender 

 Wrme zu den Sinneselementen, whrend 

 die Arbeitsfhigkeit bezw. die freie Energie 

 keine Aenderung erfhrt. 



Wir mssen bei allen Arten der Energie- 

 zufuhr diesen Unterschied machen: die 

 zugefhrte Energie kann entweder dazu 

 dienen, Arbeit zu leisten, und dadurch den 

 Energiegehalt, die Arbeitsfhigkeit, des Or- 

 ganismus zu vermehren, oder sie kann zur 

 Beschleunigung (oder Verlangsamung) von 

 Prozessen dienen und hierbei erfolgt keine 

 Vermehrung oder Verminderung der Energie. 

 Sehr klar lassen sich diese Verhltnisse zeigen, 

 wenn wir die Zufuhr von Lichtenergie zu den 

 lebenden Systemen betrachten. Strahlende 

 Energie, deren Wellenlnge zwischen 740 juju 

 und 420 fipt liegt, d. h. die dem fr unser 

 Auge sichtbaren Teil des Spektrum angehrt, 

 vermag in bestimmten lebenden Systemen 

 Arbeit zu leisten und dadurch die Energie 

 des Organismen zu vermehren. Die Or- 

 ganismen, an denen wir diesen Vorgang am \ 

 besten beobachten knnen, sind die grnen 

 Pflanzen. 



Die Arbeit, welche das Licht leistet, be- 

 steht darin, da es die Vereinigung von j 

 Kohlensure (C0 2 ) und Wasser (H 2 0) zu 

 Zucker (Ci 2 H 6 12 ) bewirkt, die nur mit 

 Energieaufwand mglich ist. Bei diesem 

 Proze werden unter Aufwand einer Arbeit, 

 die 673,74 Kai oder 288370 mkg quivalent 

 ist, aus 264 g Kohlensure und 108 g Wasser 

 gebildet: 180 g Zucker (1 g Molekl) und 

 192 g Sauerstoff nach der Formel 



6C0 2 +6H 2 0:+673,74Kal = C 6 H 12 6 +l2 0. 



264 g 108 g 180 g 192 g 



Wahrscheinlich verluft dieser Proze in zwei 

 Schritten, von denen nur der erste unter 

 Energiezufuhr abluft, whrend der zweite 

 ohne solche erfolgt. Der erste Schritt ist die 

 Bildung von Formaldehyd (CH 2 0) aus 

 Kohlensure und Wasser nach der Formel: 



CO 2 + H 2 + H2,29 Kal= CH 2 0+ 2 



30 g 32 g 



44g 



18 g 



Der zweite Proze, die Kondensation von 

 6 Mol. Formaldehyd zu 1 Mol Zucker hat 

 von energetischem Standpunkte aus fr uns 

 kein Interesse. 



Dieser photochemische Proze ist re- 

 versibel, auf seiner Umkehrung, bei der 

 unter Oxydation von Zucker zu Kohlen- 

 sure und Wasser Energie gewonnen wird, 

 beruht die Mglichkeit des Lebens auf der 

 Erde in der Form, in der wir es zur Zeit 

 beobachten. Es ist aber nur ein 

 kleiner Bruchteil der gesamten sichtbaren 

 Strahlung, der in diesem reversiblen Proze 

 verbraucht wird, d. h. dessen Aequivalent 

 zu einer Vermehrung der Arbeitsfhigkeit 

 der Organismen fhrt. Die Schtzungen ber 

 die Gre dieses Anteils liegen zwischen 

 1 und 5% der Strahlungsintensitt der Sonne, 

 so da mehr als 95 % der zugefhrten Lichtes 

 auch in den grnen Pflanzen nicht zur Ver- 

 mehrung der Energie ausgenutzt werden. 

 Dieser Anteil geht zum Teil durch die grnen 

 Bltter hindurch, zum Teil erleidet er die ge- 

 whnliche Absorption, die das Licht in allen 

 Krpern in mehr oder weniger hohem Mae 

 trifft und wird hierbei in Wrme umge- 

 wandelt. Dieser Teil des Prozesses der 

 Lichtzufuhr ist irreversibel und fhrt zu 

 keiner Zunahme der freien Energie der 

 Organismen, sondern nur zu einer Zunahme 

 der Entropie nach dem allgemeinen Satze, 

 da der nicht umkehrbare Teil eines Pro- 

 zesses mit einer Vermehrung der Entropie 

 fr die arbeitende Substanz verbunden ist. 



Die Vermehrung der Energie der Orga- 

 nismen durch die Strahlung des sichtbaren 

 Spektrums ist so wichtig, da wir noch 

 kurz auf die Frage eingehen mssen, welche 

 Organismen das Vermgen haben auf diesem 

 Wege ihre Arbeitsfhigkeit zu vermehren. 

 In erster Linie sind alle diejenigen zu nennen, 

 welche den Farbstoff der grnen Bltter, 

 das Chlorophyll enthalten, von den Ein- 

 zelligen (Flagellaten), Algen angefangen bis 

 zu den hchsten Formen der dikotylen Ge- 

 wchse. Auer dem Chlorophyll kennen wir 

 aber noch eine Reihe anderer Farbstoffe, in 

 deren Gegenwart der Proze des Energie- 

 gewinns unter Belichtung vor sich geht, und 

 die als , Chromophylle bezeichnet werden, so 

 den Farbstoff der blaugrnen Algen, der 

 Rotalgen und Braunalgen sowie der Tange. 



Die Fhigkeit, Lichtenergie zur Ver- 

 mehrung der Arbeitsfhigkeit zu verwenden, 

 fehlt allen Bakterien und Pilzen und, wie 

 wir heute noch behaupten mssen, allen 

 Tieren, denn die anscheinende Flligkeit einer 

 Anzahl von Tieren, Kohlensure wie die Pflan- 

 zen zu zerlegen, beruht nur auf einer Symbiose 

 (s. den Artikel Symbiose") von Algen mit 

 Tieren und die Angaben, da auch Insekten 

 die Fhigkeit der Kohlensureassimilation 

 htten, konnten nicht besttigt werden. 



