Nr. 17. 1906. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XXI. Jahrg. 213 



von Formaldehyd als erstem Assimilationsprodukt 

 in der Pllanze und knüpft an den vor 13 Jahren 

 veröffentlichten Versuch von A. Bach (vgl. Rdsch. 

 1893, VIII, 392) au, der zum erstenmal die Zersetzung 

 der Kohlensäure durch das Licht außerhalb der 

 Pflanze nachwies. Bach fand, daß heim Durchgang 

 von reiner Kohlensäure durch eine l,5proz. Lösung 

 von Uranacetat , die in einer Glasflasche der Ein- 

 wirkung des Sonnenlichtes ausgesetzt war, ein aus 

 einem Gemisch von Urauperoxyd mit niederen Oxyden 

 bestehender Niederschlag entstand und daß die Lösung 

 Formaldehyd enthielt. Nach Bachs Auffassung 

 wirkt das Uranacetat als chemischer und optischer 

 Sensibilisator und entstehen bei der Zersetzung der 

 Kohlensäure anfänglich Wasserstoffsuperoxyd und 

 Formaldehyd. 



Die Verff. haben nun zunächst die Versuche Bachs 

 wiederholt und sowohl die Bildung von Uranperoxyd 

 wie von Formaldehyd bestätigt. Die im Laufe von 

 drei Wochen bei hellem Wetter erfolgte Zersetzung 

 war aber nur gering, und hierfür geben die Verff. 

 folgende Erklärung: 1. Das Uranacetat steht als 

 chemischer Sensibilisator hinter dem in der grünen 

 Pflanze wirksamen deshalb weit zurück , weil der 

 Sauerstoff Dicht vollständig aus der Aktionssphäre 

 entfernt wird, wie es bei der Pflanze geschieht, sondern 

 als fast unlösliches Peroxyd zurückbleibt, das mit 

 dem anderen Produkt, dem Formaldehyd, wieder eine 

 Umsetzung erfährt. 2. Als optischer Sensibilisator 

 ist das Chlorophyll dem Uranacetat überlegen , da 

 dieses keine Absorption im Rot und nur zwei schwache 

 Banden zwischen F und G hat. 



Um nun die Reaktion zu beschleunigen, führten 

 die Verff. Versuche mit starken Konzentrationen von 

 Kohlensäure aus, indem sie Glasröhren zu drei Vierteln 

 mit Uranacetatlösung füllten, in flüssiger Luft ab- 

 kühlten und nun Kohlensäure hineinließen. Die 

 Röhren wurden dann versiegelt und dem hellen Sonnen- 

 schein ausgesetzt. Es erfolgte Erwärmung bis zur 

 Lufttemperatur, und schon nach einer Viertelstunde 

 begann die Bildung eines Niederschlages; nach 24 

 Stunden war die Reaktion beendet. In den Röhren 

 fand sich Uranperoxyd und Ameisensäure, aber 

 kein Formaldehyd. 



Gegen die hier vertretene Auffassung von der 

 Entstehung des Formaldehyds und der Ameisensäure 

 ließ sich einwenden , daß Uranacetat in Lösung eine 

 beträchtliche Hydrolyse erleidet , und daß jene Ver- 

 bindungen daher aus der anwesenden Essigsäure ent- 

 standen seien. Es konnte aber gezeigt werden, daß 

 Uransulfat sich ganz ebenso verhielt wie das Acetat. 



Zu allen hier erwähnten Versuchen wurden 

 Parallelversuche ausgeführt: 1. mit Uranlösung und 

 Kohlensäure im Dunkeln, 2. mit kohlensäurefreier 

 Lösung im Licht. In keinem Falle entstand ein 

 Niederschlag. 



Wenn auch in der Pflanze die Kohlensäurezerset- 

 zung mit der Bildung von Formaldehyd und einem 

 Peroxyd beginnt, so muß ersteres wegen seiner Giftig- 

 keit jedenfalls rasch weiter umgewandelt werden, 



während das Peroxyd alsbald unter Sauerstoffent- 

 wickelung zersetzt werden muß. 



Als Urheber der Sauerstoffabscheidung ver- 

 muteten die Verff. einen Katalysator. Um hierfür 

 einen Beleg zu gewinnen, tauchten sie Wasserpest- 

 pflanzen (Klodca) in eine verdünnte Lösung von Wasser- 

 stoffsuperoxyd. Es trat sogleich eine rasche Zer- 

 setzung mit Sauerstoffentwickelung ein. Der Prozeß 

 ging im Dunkeln ebenso rasch vor sich wie im Lichte. 



Um die Natur des Katalysators zu ermitteln, 

 wurden folgende Versuche ausgeführt: 1. Eine Pflanze 

 (Elodea) wurde auf 30 Sekunden in kochendes Wasser 

 und dann in Wasserstoffsuperoxydlösung getaucht; 

 es trat keine Wirkung mehr ein. 2. Nach Behandlung 

 mit verdünnten Lösungen von Jod. Quecksilberchlorid 

 und Schwefelwasserstoff erfolgte keine Wirkung. 

 3. Elodeapflanzen wurden zwei Stunden in Luft auf- 

 gehängt, die zur Tötung des Protoplasmas mit Chloro- 

 formdampf geschwängert war; nachdem ihnen dann 

 weiter zwei Stunden Zeit gelassen war, um sich zu 

 erholen . wurden sie in Wasserstoffsuperoxydlösung 

 gebracht; es trat rasch Sauerstoffentwickelung 

 ein. 4. Nach dem Eintauchen in sehr verdünnte 

 Formaldehydlösung wurdeWasserstoff superoxyd nicht 

 zersetzt. 



Diese Versuche scheinen auf die Anwesenheit eines 

 katalysierenden Enzyms zu deuten. Durch 

 48 stündiges Digerieren getrockneter Elodea bei 30° 

 und Ausfällen mit absol. Alkohol im Überschuß gelang 

 es, dieses Enzym zu erhalten. Es bildet, getrocknet, 

 ein hellbraunes Pulver, das Diastase enthält und in 

 wässeriger Lösung Wasserstoffsuperoxyd zersetzt, 

 was gewöhnliche Malzdiastase nicht tut. 



Bei der mikroskopischen Beobachtung eines Elodea- 

 blattes in verdünntem Wasserstoffsuperoxyd wurde 

 erkannt, daß Gasblasen nur von den Chloroplasten 

 abgeschieden wurden, was auf die strenge Beschrän- 

 kung dieses Enzyms auf den Sitz des photosyntheti- 

 schen Prozesses hinweist. 



Eine große Zahl von Gefäßkryptogamen und 

 Phanerogamen aller Hauptgrnppen wurde auf die An- 

 wesenheit des Enzyms geprüft, und in allen Fällen 

 konnte die Fähigkeit der Katalysierung von Wasser- 

 stoffsuperoxyd nachgewiesen werden , obwohl die 

 Energie der Zersetzung sehr verschieden war. Das 

 Enzym tritt auch in etiolierten Blättern und in Kar- 

 toffelknollen auf und scheint danach sowohl an Chloro- 

 plasten wie an Leukoplasten geknüpft zu sein. 



Um die Anwesenheit von Formaldehyd in der 

 Pflanze nachzuweisen , sind gesunde, assimilierende 

 Blätter nicht geeignet, da, wie hervorgehoben, diese 

 Verbindung in der Pflanze sehr rasch weiter um- 

 gewandelt werden muß. Es mußte daher mit getöteten 

 Blättern operiert werden. Aus verschiedenen Gründen 

 war nicht zu vermuten , daß die Kondensation des 

 Formaldehyds zu anderen Kohlenhydraten durch eine 

 in der Pflanze vorhandene chemische Substanz herbei- 

 geführt werde; eine solche müßte allerdings auch 

 nach der Tötung des Protoplasmas und der Enzyme 

 ihre Wirkung ausüben. 



