Atmung der Pflanzon 



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Methan, Kohlenoxyd, Ameisensaure oder 

 Methylalkohol reichlich verarbeiten, teil- 

 weise unter Verhaltnissen, die darauf sicher 

 schlieBen lassen, daB diese Substanzen als 

 hauptsachlichcs Atmungsmaterial dienen. 

 Diese Stoffe sind samtlich als Atmungs- 

 matenalien fiir die hoheren Lebewesen nicht 

 geeignet. In alien diesen Fallen handelt 

 es sich aber wie bei der Sauerstoffatmung 

 der holieren Pflanzen um eine totale Ver- 

 brennung der betreffenden chemischen Ver- 

 bindung zu Wasser und Kolilensaure. Nun 

 gibt es weitere mikrobische Atmungstypen, 

 in denen regelmaBig nur eine unvollstandige 

 Verbrennung der Atmungsmaterialien unter- 

 lauft. Ein bekanntes Beispiel hierfur bieten 

 die Essigbakterien, die verdiinnten Aethyl- 

 alkohol unter Sauerstoffaufnahme zu Essig- 

 saure oxydieren und diese zum gro'Bten 

 Teile unverbrannt zuriicklassen. Demnach 

 vermag ich von der vollstandigen Ver- 

 brennung der Fette und Kohlenhydrate ira 

 Organismus aller holieren und vieler niederen 

 Pflanzen folgende Atmungstypen zu scheiden, 

 die samtlich ausschlieBlich Stoffwechsel- 

 anpassungen bei Mikroben betreffen: in- 1 

 organische Atmung, die unvollstandige Ver- 

 atmung von Kolilenstoffverbindungen und 

 die Veratmung einfachster Kohlenstoffver- 

 bindungen. 



Die i n o r g a n i s c h e A t m u n g lernte 

 man zuerst an den merkwiirdigen Faden- 

 bakterien aus der Gattung Beggiatoa 

 kennen, die haufig in schwefelwasserstoff- 

 haltigen Quellen leben, und auch an Orten, 

 an denen reichlich organische Zersetzungen \ 

 in stagnierendem Wasser stattfinden. Diese 

 Bakterien speichern reichlich Schwefel in 

 Kornchenform in ihren Zellen. Zutritt von 

 Luftsauerstoff und Vorhandensein geringer i 

 Mengen von Schwefelwasserstoff sind fur ! 

 sie unerlaBliche Lebensbedingungen. Kohlen- 

 saureproduktion wurde bei diesen Schwefel- 

 bakterien noch nicht nachgewiesen. An 

 organischen Nahrstoffen bedurfen diese Mi- 1 

 kroben nur sehr wenig. Da sich in den Ge- ' 

 wassern, in denen Beggiatoen zahlreich leben, 

 stets Sulfate finden, so faBt man den Stoff- 

 wechsel der Schwefelbakterien mit W i n o - i 

 g r a d s k y in der Weise auf , daB man den 

 Schwefelwasserstoff als Oxydationsmaterial 

 betrachtet, und die Schwefelkornchen in 

 den Zellen als ein Produkt vitaler Oxydations- 

 vorgange und als Vorratsstoff fiir die weitere 

 Verbrennung zu Schwefelsaure ansieht. Das 

 Atmungsendprodukt ware dann die Schwefel- 

 saure. Die von Nathansohn im Golf 

 von Neapel entdeckten Thiobakterien zeigen < 

 manche Analogien; doch scheinen sie auCer- 

 dem Kolilensaure zu assimilieren. Wenigstens 

 in manchen Fallen hat ferner auch die Ablage- 

 ung von Eisenhydroxyd in den Gallerthullen 

 von Eisenbakterien Beziehungen zur in- 



organischen Atmung. Es handelt sich dann 

 um die vitale Oxydation des in den eisen- 

 haltigen natiirlichen Wassern vorkommenden 

 Ferrokarbonates zu dem Salze des drei- 

 wertigen Eisens. Ein en sicheren Fall von 

 inorganischer Atmung stellt schlieBlich die 

 weitverbreitete mikrobische Oxydation von 

 Ammoniak im natiirlichen Boden und in 

 Gewassern dar. Wir wissen seit W i n o - 

 gradskys klassischen Untersuchungen, 

 daB dieser Vorgang dualistischer Natur ist. 

 Gewisse Mikroben, Nitrosomonas und 

 Nitrosococcus genannt, oxydieren das 

 Ammoniak reichlich zu Nitrit und nicht 

 weiter. Nitrobacte.r hingegen ist ein 

 mit den Nitritbildnern vergesellschaftet 

 lebender Mikrobe, welcher Ammoniak nicliL 

 angreift, wohl aber das Nitrit zu Nitrat 

 oxydiert. Dieser Vorgang hat im Kreis- 

 laufe der Stoffe eine imgeheure Bedeutung, 

 die man schoh daraus ermessen kann, daB 

 die Bliitenpflanzen fast allgemein Nitrate bei 

 ihrer Ernahrung den Ammoniaksalzen vor- 

 ziehen, und daher entschieden der Ernahrung 

 durch Nitrate angepaBt sind. 



Die unvollstandige Verbren- 

 nung von K o h 1 e n s t o f f v e r b i n - 

 d u n g e n in der Sauerstoffatmung der 

 Pflanzen ist in mehrfacher Hinsicht von be- 

 deutendem theoretischen Interesse. Vor 

 allem lernen wir hier Falle kennen, wo das 

 Atmungsmaterial unter Sauerstoffaufnahme 

 verandert wird, olme Kolilensaure abzu- 

 spalten. Darauf griindet sich die Auffassung, 

 daB die Sanerstoffbindung und die Kohlen- 

 saiireentwickelung im Atmungsprozesse nicht 

 in direktem gegenseitigen Abhangigkeitsver- 

 haltnisse stehen, sondern groBtenteils verschie- 

 denen Umsetzungen im chemischen Mechanis- 

 mus der Atmung entsprechen. Micrococcus 



b 1 o n g u s oxydiert Traubenzucker olme 

 Kohlensaureabspaltung so reichlich zu Glukon- 

 saure, daB man den Vorgang mit der Essig- 

 garunganalogisierenundgeradezuvonGlukon- 

 sauregarung sprechen kann. Das Bac- 

 terium aceti bildet ganz ahnlich aus 

 Mannit Fruktose, aus Glykol Glykolsaure. 

 Das ..Sorbosebacterium", Bacterium 

 x y 1 i n u in , bildet aus Sorbit Sorbose, und 



Glyzerin Dioxyazeton. Solcher Vor- 

 ibt es noch eine groBe Zahl. Alle 

 aben den gemeinsamen Grundzug, daB die 

 Kohlenstoffkette in den als Atmungsmate- 

 rialien dienenden Verbindungen intakt bleibt, 

 und gleichzeitig typische Oxydationen unter- 



1 auf en. 



Einen Schritt weiter gehen die Orga- 

 nismen bei der Bildung organischer Sauren 

 in der Sauerstoffatmung. " Traubenzucker 

 laBt sich ohne Zertriimmerung seiner Kohlen- 

 stoffkette nur bis zur Glukuronsaure und bis 

 zu der zweibasischen Zuckersaure oxydieren, 

 was auch in der lebenden Zelle stattfindet. 



aus 

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