Stoffwechsel (Allgemeine Physiologie des Stoff wechsels) 



687 



3,8 Kalorien frei werclen, liefert dem Bacillus 

 pantotrophus seine Betriebsenergie. 



Schwefel und Schwefelwasserstoff werdcn 

 von den sogenannten Schwefelbakterien aus 

 den Gattungen Beggiatoa und Thiotrix 

 durcli Oxydation zu Schwefelsaure aus- 

 genutzt, wbbei fiir 1 g Schwefelsaure, wenn 

 sie durch Oxydation von Schwetel entstanden 

 ist, 1,44 Kal. frei werden. wahrend die 

 Verbrennung des Schwefelwasserstoffs 2,05 

 Kal. auf 1 g Schwefelsaure liet'ert. 



Die Eisenbakterien (Spirophyllum 

 ferrugineum) oxydieren Fenosalze (Ferro- 

 karbonat) zu Ferrisalzen, wobei sie Energie 

 gewinnen, und endlich eiiolgt die Verbren- 

 nung des Ammoniak zu Salpetersaure in 

 zwei Schritten, indem die eine Gruppe 

 cler Bakterien (Nitrosobakterien) aus Ammo- 

 niak salpetrige Saure bilden, die andere 

 (Nitrobakterien) die salpetrige Saure zu 

 Salpetersaure verbrennt. 



Bei der groBten Zahl aller Organismen 

 werden aber organische Verbindungen im 

 Betriebsstoffwechsel verbrannt, wobei 

 wenn die Oxydation eine vollstandige ist - 

 Kolilensiiure (C0 2 ) und Wasser (H 2 0) als 

 Endprodukte entstehen. 



Fiir irgendeinen Organismus ist wohl 

 jede in der Natur vorkommende organische 

 Verbindung als Material des Betriebsstoff- 

 wechsels verwertbar. So kennen wir einen 

 Bazillus (oligocarbophilus), der Kohlenoxyd 

 CO - - fiir Saugetiere ein rasch totendes 

 Gift, die hoheren Pflanzen ein recht in- 

 differentes Gas -- in seinem Betriebsstnff- 

 wechsel oxydiert, ein anderer (Bacillus 

 methanicus) verwertet Sumpfgas (Methan. 

 CH 4 ) und so lieBe sich fiir alle moglichen 

 Verbindungen ein Konsument angeben. In 

 weitestem Umfange werden aber die Stoffe 

 zur physiologischen Verbrennung benutzt, 

 welche den Stoffbestand aller Organismen 

 bilden: die Kohlehydrate, Fette und EiweiB- 

 stoffe. Dabei liefert 1 g eines Kohlehydrates 

 bei vollstandiger Verbrennung 3,8 bis 4,2 Kal., 

 Ig Fett 9,2 bis 9,3 Kal. Ig EiweiB wiirde bei 

 vollstandiger Oxydation 5,92 Kal. liel'ern, 

 da aber den bei weitem meisten Organismen 

 die Fahigkeit fehlt, die Aminogruppe (NH 2 ) 

 im EiweiB zu oxydieren, so konnen diese 

 alle nur eine geringere Energiemenge aus dem 

 EiweiB ziehen, hochstens 4,8 Kal. fiir Ig, 

 ja die Saugetiere gewinnen nur 4,1 bis 4,2 

 Kal. 



Um die genannten Energiemengen aus 

 den Nahrungsstoffen (oder beim Hunger 

 aus den Korperstoffen) zu gewinnen, ist 

 eine ganz bestimmte Menge Sauerstoff fiir 

 jeden Stoff erforderlich. Wir nennen die 

 Menge Sauerstoff, welche erforderlich ist, 

 urn 1 g einer Substanz zu verbrennen, 

 die ..Sauerstoffkapazitat" des Stoffes. 

 Kennt man also die chemische Beschaffen- 



1 heit der Stoffe, welche von einem Organis- 

 mus oxydiert werden, und bestimmt die 

 Menge Sauerstoff, welche er verbraucht, so 

 kann man unmittelbar die Menge der ver- 

 brannten Stoffe angeben. Der Sauerstnl'f- 

 verbrauch ist damit ein wichtiges Maf.l I'iir 

 die Intensitat des Betriebsstoffwechsels. 



Die folgende kleine Zusammenstellung 

 gibt fiir einige physiologisch wichtige Stuti'e 

 ihre Sauerstoffkapazitat, ihren Brennwert, 

 und diejenige Energiemenge, welche aus 

 dem Stoffe fiir je 1 g Sauerstoff entsteht, 



j das bei der Oxydation verbraucht wunlr. 

 Man nennt diese letztere Zahl den ,,Brenn- 

 wert des Sauerstoffs" und sie ist fiir 

 die meisten organischen Verbindungen nahe- 

 zu gleich. 



Substanz 



Saner- Verbren- Brenn- 

 stoff-ka- nungs- wert des 

 pazitiit fiir warme fiir Sauer- 

 1 g 1 g stoffs 



Nicht alle Organismen verbrennen ihrStoff- 

 wechselmaterial vollstiindig, es bleiben viel- 

 mehr ijfters oxydationsfahige Stoffe im 

 Umsatz eines bestimmten Organismus un- 

 verbrannt und werden als Endprodukte aus- 

 geschieden, die claim ein anderer Organismus 

 mit weiter gehenden chemischen Fahigkeiten 

 vollstiindig verarbeitet. So oxydieren die 

 Essigsaurebakterien den Alkohol, der ihr 

 Stoffwechselmaterial bildet, niclit bis zur 

 Kohlensaure, sondern nur bis zur Essigsaure, 

 wobei sie eine dementsprechend geringere 

 Menge Energie gewinnen, wie bei der voll- 

 standigen Oxydation, namlich nur 36% der 

 Verbrennungswarme. 



Verbreitet findet sich im Pflanzenreich 

 und wohl auch bei Tieren die Oxalsaure als 

 Produkt unvollstandiger Verbrennung. Wiirde 

 Zucker, anstatt bis zur Kohlensaure nur 

 bis zur Oxalsaure abgebaut, so erhalt man 

 nur 7P>% seiner Verbrennungswarme als I'rei 

 werclende Energiemenge. 



3!)) Die Spaltnngen im Betriebs- 

 stoffwechsel. Wenn" die Oxydation auch 

 die groBte Menge Energie aus einer Yer- 

 bindung zu gewinnen gestattet, so stellt sie 

 durchaus nicht den einzigen Wcg dar, auf 

 dem Betriebsenergie gewonnen werden kann. 

 Es spielen vielmehr im Stoff we'-hsel eine 



