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Energetik der Organismen (Allgemeine Energetik der Organismen) 



in einer allgemeinen Energetik der Organismen 

 nur eine ganz untergeordnete Rolle spielen, da 

 es das lt sich schon ohne nhere Unter- 

 suchungen sagen nur ein ganz minimaler 

 Teil der bei den leuchtenden Reaktionen um- 

 gesetzten Gesamtenergie ist, der als Licht 

 erscheint. 



6d) Die Produktion mechanischer 

 Energie. Von allen Umwandelungen che- 

 mischer Energie in andere Energiearten ist 

 diejenige in die verschiedenen Formen mecha- 

 nischer Energie am hufigsten untersucht 

 worden. 



Die Produktion von Volumenenergie 

 tritt am aufflligsten in den Erscheinungen 

 des Turgors der Pflanzenzellen hervor, der 

 durch die osmotische Leistung der im Zell- 

 saft gelsten Stoffe zustande kommt. 



Formale Bedingung fr das Zustande- 

 kommen des Turgors ist die Undurchlssigkeit 

 der Plasmahaut fr diejenigen Stoffe, welche 

 den osmotischen Druck erzeugen. Die Her- 

 stellung dieser Undurchlssigkeit ist ein 

 Werk des Baustoffwechsels der lebendigen 

 Substanz. Die Stoffe, welche osmotisch wirk- 

 sam sind, knnen anorganische Salze oder 

 organische Verbindungen sein. So werden 

 z. B. 41% des osmotischen Druckes in den 

 Zellen des Sprogipfels der Sonnenblume 

 (Helianthus tuberosus) durch salpetersaures 

 Kalium erzeugt. Bei der Zuckerrbe erhlt 

 der Rohrzucker, bei der Kchenzwiebel der 

 Traubenzucker mehr als die Hlfte des os- 

 motischen Druckes, bei den Blattstielen von 

 Rhabarber (Rheum) die Oxalsure 62% des 

 Gesamtdruckes. 



Die Leistung der Zellen besteht darin, 

 diese osmotisch wirksamen Stoffe, die ent- 

 weder als solche von auen aufgenommen 

 oder in der Zelle synthetisch erzeugt worden 

 sind, in die Flssigkeitstropfen (Vakuolen) 

 auszuscheiden, in denen sie gelst ihre os- 

 motischen Wirkungen entfalten. Wie gro 

 die Menge chemischer Energie ist, die auf- 

 gewendet werden mu, um eine bestimmte 

 Menge osmotisch wirksamer Stoffe in den 

 Raum der Vakuolen hineinzubringen, ist 

 unbekannt. 



Der osmotische Energiegehalt der Zellen 

 ist ein relativ sehr bedeutender. Die Vo- 

 lumenenergie (osmotische Energie) wird ge- 

 messen durch das Produkt von Druck und 

 Volumen. Die Hhe des osmotischen Druckes 

 betrgt bei Landpflanzen 5 bis 11 Atmo- 

 sphren (1 Atm. = 1 kg pro cm 2 ), was der 

 osmotischen Leistung einer Kalisalpeter- 

 lsung von 1,5 bis 3,0% entspricht. Bei den 

 Meerpflanzen ist der Druck um 12 bis 13 

 Atmosphren hher, die Druckdifferenz 

 gegenber dem umgebenden Medium ist 

 infolgedessen annhernd dieselbe. Unge- 

 whnlich hohe Drucke knnen manche Pilze 

 erzeugen, die noch in Lsungen von 38% 



Natriumnitrat wachsen knnen, was einem 

 Druck von 157 Atm. entspricht. 



Die Umwandelung chemischer Energie 

 in Distanzenergie tritt uns in jenen Fllen 

 in besonders handgreiflicher Weise entgegen, 

 wo die Organismen Gebilde mit besonderen 

 elastischen Eigenschaften produzieren. Solche 

 festen, elastischen Bestandteile finden sich 

 berall in lebenden Systemen und ihre 

 Gegenwart ermglicht es der flssigen leben- 

 digen Substanz alle mglichen Formen anzu- 

 nehmen, die von der des Tropfens weit ab- 

 weichen. Da wir ber den Energieaufwand, 

 den die Bildung einer elastischen Faser, einer 

 Fischbeinspange, einer elastischen Zellhaut 

 erfordert, nicht das geringste wissen, so 

 knnten wir nur die elastischen Eigenschaften 

 der hieranfhin untersuchten elastischen Struk- 

 turen aufzhlen, was fr die Lehre von den 

 Energieumwandelungen aber vllig uninteres 

 sant wre und daher vermieden sei. 



Am deutlichsten tritt die Umwandelung 

 chemischer Energie in mechanische zutage, 

 wenn Organismen aktive Bewegungen aus- 

 fhren, wenn sie uere Arbeit leisten, die 

 ja stets in der Weise geleistet wird, da die 

 Bewegungsmechanismen gegen einen ueren 

 Widerstand wirken. 



Aus den oben erwhnten Versuchen zur 

 Besttigung des ersten Hauptsatzes der 

 mechanischen Wrmetheorie war schon der 

 Unterschied in der Gre des Umsatzes bei 

 ruhenden und (leicht) arbeitenden Menschen 

 zu ersehen, denn whrend die ersteren im 

 Gesamtdurchschnitt pro Tag 2275 Kai ver- 

 brauchten, setzen die arbeitenden Versuchs- 

 personen 3723 Kai. pro Tag um. In noch 

 feinerer Weise lt sich die Steigerung des 

 Umsatzes bei Muskelarbeit demonstrieren, 

 wenn man nach den Methoden von Zuntz 

 in kurzdauernden Versuchen den Sauer- 

 stoffverbrauch oder die Kohlensureproduk- 

 tion eines Menschen bei vlliger Muskelruhe 

 und bei bestimmten Bewegungen vergleicht. 

 So scheidet z. B. bei vlliger (vorstzlicher") 

 Muskelruhe ein Mensch 20,7 g Kohlensure 

 in der Stunde aus, bei gewhnlicher Bettruhe 

 schon 24,8 g und bei sogenannter Zimmer- 

 ruhe" bei der ruhiges Sitzen mit leichter 

 Beschftigung (Lesen, Schreiben, An- und 

 Ausziehen usw.) ohne eigentliche Arbeits- 

 leistung abwechselt, sogar 33,1 g, d. h. 50 

 bis 60% mehr, als im Grundumsatz. Lang- 

 sames Heben und Senken eines unbelasteten 

 Armes, 2 bis 3 mal in der Minute steigert den 

 Sauerstoffverbrauch um 10 bis 20%. 



Hier sehen wir in der allerdeutlichsten 

 Weise, wie die chemische Energie der Nahrung 

 in die Bewegungsenergie umgesetzt wird 

 und wir knnen in quantitativ durchgefhrten 

 Versuchen auch angeben, mit welchem Nutz- 

 effekt diese Umwandelung erfolgt. 



Lt man die Versuchsperson, bezw. das 



