Energetik der Organismen (Allgemeine Energetik der Organismen) 



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Betrachten wir nun die Vorgnge, welche 

 stattfinden, wenn das Licht andere lebende 

 Systeme trifft, als diejenigen, welche einen 

 Chromophyllapparat besitzen, so liegen die 

 energetischen Verhltnisse ganz anders. So 

 weit das Licht als solches berhaupt nach- 

 weisbare Wirkungen ausbt (also abgesehen 

 von der einfachen Erwrmung durch Licht- 

 absorption) handelt es sich nur um Be- 

 schleunigungen von Prozessen, die auch 

 ohne Lichteinfuhr, wenn auch anders, lang- 

 samer, ablaufen. Alle diese Prozesse sind 

 nicht umkehrbar, und vermehren daher 

 nur die Entropie, nicht die Energie der 

 lebenden Systeme. 



Fr den kurzwelligen Teil des Spektrums, 

 das Ultraviolett, endlich sind nur Wirkungen 

 dieser zweiten Art bekannt, kein Organismus 

 ist bisher aufgefunden worden, der ultra- 

 violette Strahlung in einem reversiblen 

 Proze auszunutzen vermchte. 



Ebenso kurz knnen wir uns fassen in- 

 bezug auf die Elektrizitt und die Wrme. 

 Die zahlreichen Reizwirkungen, die diese 

 beiden Faktoren in Organismen auslsen, 

 fhren nie zur Vermehrung der Arbeitsfhig- 

 keit, d. h. es wird der Gehalt der Organismen 

 an freier Energie bei Zufuhr von Elektrizitt 

 und Wrme nicht vermehrt. 



Von den nicht mechanischen Arten der 

 Energie bleibt jetzt nur noch die chemische 

 Energie brig, und ihre Zufuhr spielt fr die 

 Organismen die grte Rolle. 



Der Kreislauf der Energie, der mit der 

 Synthese des Zuckers aus Kohlensure und 

 Wasser beginnt, vollzieht sich fast ausschlie- 

 lich in der Art, da in Form chemischer Ener- 

 gie die Zufuhr zu den einzelnen Organismen 

 erfolgt, und auch abgesehen von den Pro- 

 dukten der reversiblen Lichtwirkungen in 

 den grnen Pflanzen wird einzelnen Or- 

 ganismengruppen chemische Energie zuge- 

 fhrt. Wir bezeichnen Stoffe, die den Energie- 

 gehalt der Organismen vermehren, als Nhr- 

 stoffeundinderLehrevom Stoffwechsels, den 

 Artikel Stoffwechsel") wird im einzelnen 

 gezeigt, welche Stoffe geeignet sind, eine solche 

 Vermehrung der Energie zu bewirken. Hier 

 sei nur darauf hingewiesen, da die Ver- 

 mehrung des Energiegehaltes eines Organis- 

 mus, der Stoffe aufnimmt, durch die Ver- 

 brennungswrme des aufgenommenen Stoffes 

 gemessen werden kann, vorausgesetzt, da 

 der Organismus imstande ist, den zuge- 

 fhrten Stoff vollstndig zu oxydieren. 



So erfhrt z. B. ein Organismus bei Zufuhr 

 von 1 g der folgenden Stoffe eine Energie- 

 zunahme, die in Kai (Wrmeeinheiten) bezw. 

 Meterkilogramm (Arbeitseinheiten) ausge- 

 drckt, folgende Werte erreicht. 



Zucker 3,74 Kai. = 1590 mkg 



Strke 4,18 Kai. == 1780 mkg 



Legumin 



5,79 Kai. = 2460 mkg 



Tierfett 9,50 Kai. = 4050 mkg 



Sumpfgas 13,20 Kai. = 5620 mkg 



Das an letzter Stelle angefhrte Sumpfgas 

 bedeutet freilich nur fr ganz bestimmte 

 Organismen (Bakterien) eine Vermehrung 

 des Energiegehaltes, und ebenso sind die 

 folgenden Stoffe nur fr einzelne oder einige 

 'wenige Organismen als Energiequellen ver- 

 wertbar, doch zeigt die Mglichkeit der 

 Verwendung solcher Verbindungen gut das 

 Prinzip der Energiezufuhr durch chemische 

 Verbindungen, die eine hohe Arbeitsfhig- 

 keit, d. h. in diesem Falle Oxydationsfhig- 

 keit, besitzen, z. B. : 



Wasserstoff 0,68 Kai. = 290 mkg 

 Ammoniak 0,98 Kai. = 418 mkg 

 Schwefel 2,16 Kai. = 920 mkg 



Es mu zur Gewinnung dieser Energie- 

 menge der Wasserstoff zu Wasser, das Am- 

 moniak zu Salpetersure, der Schwefel zu 

 Schwefelsure oxydiert werden. 



Auf die Frage, inwieweit durch Zufuhr 

 mechanischer Energie die Arbeitsfhigkeit 

 lebender Systeme vermehrt werden kann, 

 knnen wir nur eine mangelhafte Antwort 

 geben. Es ist nur ein typischer Fall bekannt, 



, in dem die Bewegungsenergie, die von auen 

 zugefhrt wird, zu einer Vermehrung der 

 Arbeitsfhigkeit von Organismen fhrt, der 



1 Fall des Segelfluges der Vgel. 



Es sind zwei durchaus verschiedene Arten 

 des Segelfluges bekannt (Lanchester). Die 

 einfachste Art ist diejenige, die Vgel (und 

 auch Schmetterlinge) in aufsteigenden Luft- 

 strmen ausben. Der aufsteigende Strom, 

 der nicht selten Geschwindigkeiten von 1 bis 

 2 m/sec erreicht, erteilt den im Gleitfluge 

 dahinschwebenden Tieren dauernd eine Be- 

 schleunigung, die derjenigen der Erdschwere 

 entgegengesetzt gerichtet ist. Die Kraft, 



1 die hierbei wirkt, ist gleich der Masse des 

 Vogels mal der Beschleunigung, die Arbeit, 



' welche der Wind leistetest gleich dem Gewicht 

 des Vogels mal der Strecke, die er gehoben 

 wird, und der Energiegehalt des Tieres wird 

 um diesen letzten Wert vermehrt. 



Wenn z. B. ein Kondor von 30 kg Gewicht 

 durch aufsteigende Luftstrme um 1000 m 

 gehoben wird, so erfhrt sein Energiegehalt, 

 seine Arbeitsfhigkeit, einen Zuwachs von 

 30000 mkg. Sollte der Kondor durch Ver- 

 brennung von Krperstoffen diese Energie 

 aufbringen, so mte er solche im Brennwert 

 von 700 Kai umsetzen. Da aber der Nutz- 

 effekt seiner Muskelmaschine nur etwa 1 / s 

 ist (s. unten), wrde er sogar 2100 Kai auf- 

 wenden mssen, d. h. etwa 490 g Krper- 

 stoffe verbrennen mssen, um nur die Hebe- 

 arbeit zu leisten, die ihm der aufsteigende 

 Luftstrom erspart. 



Die zweite Art des Segelfluges, der so- 

 genannte dynamische Segelflug" wird dort 



