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Zellphysiologie 



Hofmeister und anderen Forschern ent- 

 wickelt worden 1st, sucht also den Lebensvor- 

 gang aus einer Vielheit von einzelnen Euzym- 

 wirkungen herzuleiten. 



Dieser Hypothese steht gegeniiber die 

 ,,Biogenhypothese", die von Pfliiger, 

 Verworn und anderen ausgebaut wurde, 

 und die das gesamte Stoffwechselgetriebe 

 herzuleiten sucht aus dem Stoffwechsel einer 

 hypothetischen, hochkomplizierten eiweiB- 

 ahnlichen Verbindung von sehr labiler Kon- 

 stitution, des ,,Biogens", dessen Molekiil 

 selbst schon nach Art eines Enzymmolekiils 

 einen Stoffwechsel besitzt, indem es fort- 

 wahrend zerfallt und sich wieder regeneriert. 

 Im funktionellen Stoffwechsel sind es ledig- 

 lich bestimmte, besonders labile Seiten- 

 ketten, die andauernd zerfallen und sich 

 wieder aufbauen, im zytoplastischen Stoff- 

 wechsel geht der Zerfall tiefer und erstreckt 

 sich auf das ganze Biogenmolekul. Alle 

 einzelnen Partialglieder des Stoffwechsels 

 stehen zu diesem Stoffwechsel des Biogens 

 in sekundarer Beziehung, indem sie teils 

 das Material zum Aufbau des Biogen- 

 molekiils liefern und praparieren, teils sich 

 eng als sekundare Spaltungen und andere 

 Synthesen aus dem Zerfall der Biogen- 

 molekiile ergeben. Die Biogenhypothese 

 sucht also alle Erscheinungen des Stoff- 

 wechsels in monistischer Weise aus den Eigen- 

 schaften einer einzigen Verbindung abzu- 

 leiten und macht nur die eine Hypothese 

 der Existenz von Biogenen. 



B. Der Energieumsatz der Zelle. 



Viel weniger tief als die chemische ver- 

 mag die energetische Untersuchung die 

 Einzelheiten der Vorgange in der Zelle zu 

 differenzieren. Sie beschrankt sich vor- 

 laufig im wesentlichen auf die Feststellung 

 der Energieformen, welche in die Zelle ein- 

 treten und derjenigen, welche aus den Um- 

 setzungen in der Zelle resultierend nach 

 auBen hin von ihr abgegeben werden. 



i. Die Energiezufuhr. Diejenige Form 

 der Energie, welche bei der grunen Pflanzen- 

 zelle das Betriebskapital vorstellt, das ihr 

 von auBen her fur die Unterhaltung ihres 

 Energiegetriebes geliefert wird, ist die Energie- 

 form des Lichtes. Unter dem EinfiuB des 

 Lichtes wird bekanntlich in den Chlorophyll- 

 korpern der Pflanzenzelle chemische Energie 

 frei gemacht, die weiterhin als Quelle fur 

 die Leistungen der Pflanzenzelle dient. Bei 

 alien tierischen Zelleu ist es von vornherein 

 die potentielle chemische Energie der Nahrung 

 und des Sauerstoffs, welche von auBen her 

 zugefuhrt die Quelle fur die samtlichen 

 Leistungen der tierischen Zelle bildet. 

 Wahrend die Nahrung der grunen Pflanzen- 

 zelle im wesentlichen frei ist von potentieller 



chemischer Energie, wie z. B. die sehr festen 

 Verbindungen Kohlensaure und Wasser, 

 enthalt daher die Nahrung der tierischen 

 Zelle groBe Mengen chemischer Energie 

 in den organischen Nahrmaterialien, wie 

 EiweiB, Kohlehydraten und Fetten. Ohne 

 EiweiB oder seine unmittelbaren Spaltungs- 

 proclukte, die Aminosauren. kann keine 

 tierische Zelle auf die Dauer existieren. 

 Eine mehr untergeordnete Bedeutung als 

 Energiequelle hat fiir Pflanzen- wie fiir 

 Tierzellen die Warme. Die Warme dient 

 bei poikilothermen Organismen lediglich 

 dazu, die intramolekulare Bewegung der 

 Atome zu steigern und damit den ersten 

 Eintritt der chemischen Reaktionen in der 

 Zelle zu ermoglichen. Ist zwischen dem 

 poikilothermen Organismus und dem um- 

 gebenden Medium erst ein Temperatur- 

 ausgleich erfolgt, so kann iiberhaupt keine 

 Warmezufuhr von auBen her mehr statt- 

 finden und die Warme kommt als Energie- 

 quelle nicht weiter in Frage. Dieses letztere 

 gilt aucli fiir alle Zellen der homoiothermen 

 Tiere unter normalen physiologischen Ver- 

 haltnissen. 



2. Die Energieabgabe der Zelle. Die 

 Umwandlungen der aufgenommenen Energie- 

 formen innerhalb der Zelle sind uns zum 

 groBten Teil in ihren Einzelteilen noch eben- 

 so unbekannt, wie die mtermediaren Glieder 

 des Stoffwechsels. Wir wissen nur, daB hier 

 chemische, osmotische, thermische,Kohasions- 

 energie usw. auftreten. Was uns genauer 

 bekannt ist, sind erst wieder die Energie- 

 formen, in denen sich die Energieproduktion 

 nach auBen hin auBert. Da sind vor allem 

 Warme, mechanische Energie der Bewegung, 

 elektrische Potentialdifferenzen und Licht 

 diejenigen Leistungen der Zelle, die bei 

 tierischen und pflanzlichen Zellen weit 

 verbreitet sind. Im Ruhestoffwechsel der 

 Zelle entspricht, wie wir aus den kalori- 

 metrischen Untersuchungen an hoheren 

 Tieren wissen, dem Stoffwechselgleichgewicht 

 ein dynamisches Gleichgewicht, d. h. 

 die Gesamtmenge der eingefiihrten Energie 

 ist gleich der Summe der abgegebenen 

 Energiemengen. 



Dieses dynamische oder energetische 

 Gleichgewicht der Zelle erfahrt eine Sto- 

 rung unter dem EinfluB eines jeden Rei- 

 zes. Die Storung kann, wie bei schwachen 

 Reizen, z. B. bei geringer Temperatur- 

 erho'hung oder -erniedrigung gering sein. 

 Dann stellt sich sehr bald nach Beginn 

 der Reizwirkung, wenn der Reiz andauert, 

 ein neues dynamisches Gleichgewicht auf 

 cinem hoheren oder niedrigeren Niveau 

 des Gesamtumsatzes her. In anderen Fallen 

 aber ist die Storung des Gleichgewichts gro'Ber 

 und es dauert langere Zeit unter fortschrei- 

 tender Aenderung des Verhaltnisses zwischen 



