N. F. XX. Nr. 1 6 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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vitat iiber, so ist diese Betatigung von einer 

 Anderung der Membran(Plasmahaut)-Durchlassig- 

 keit begleitet; jeneStelle verhalt sich im Moment 

 ihrer Betatigung, wie wenn ihre Plasmahaut ein 

 Loch hatte, das sich beim Obergang in Ruhe von 

 selbst wieder schliefit . ." (H 6 b e r). Der Aktions- 

 strom wtirde also gewissermafien einer natiirlichen, 

 physiologischen, reparablen Verletzung seine Ent- 

 stehung verdanken. 



Doch wir wollen uns jetzt nicht weiter mit 

 der Frage beschaftigen, wie die bioelektrischen 

 Strome entstehen, wodurch sie verursacht sind, 

 sondern mit der anderen fiir die physiologische 

 Forschung noch weit bedeutungsvolleren , was 

 diese elektromotorischen Krafte selbst verursachen, 

 welche Wirkungen sie nach sich ziehen, ob sie 

 fiir das Lebensgetriebe von Bedeutung sind. 



Um iiberhaupt einen richtigen Standpunkt 

 einnehmen zu konnen in bezug auf die physiolo- 

 gische Rolle der bioelektrischen Vorgange, mufi 

 man sich mit der Vorstellung vertraut machen, 

 dafi nicht etwa nur auf Verletzung und aufiere 

 Reize hin Ruhe- und Aktionsstrome an den Or- 

 ganen und Zellen und zwar nur an deren auSeren 

 Oberflache entstehen, dafi vielmehr Potentialdiffe- 

 renzen auch im Innern der Zellen zwischen den 

 Teilen des Protoplasten, zwischen Zytoplasma, 

 Kern, Vakuolen usw., ja iiberhaupt an alien inneren 

 Grenzflachen der lebenden Substanz auftreten 

 miissen, so daS das Protoplasma dauernd durch- 

 zogen zu denken ist von einem Netz elektrischer 

 Strome. Nach unserer heutigen Vorstellung vom 

 Baue und der Struktur des Protoplasmas miissen 

 seine inneren Grenzflachen von ganz enormer 

 Ausdehnung sein. Unter der Annahme einer 

 Wabenstruktur wiirde I ccm plasmatischer Sub- 

 stanz, das aus wurfelformigen Waben von 0,1 f.i 

 (= I X IO~ 5 cm) Seitenlange bestiinde, eine innere 

 Oberflache von 60 qm aufweisen. Diese gesamte 

 Oberflache mufi der Sitz von elektrischen Poten- 

 tialspriingen sein. In einer interessanten Studie 

 hat Nathansohn die Frage durchdacht, welche 

 Bedeutung der durch eine derartige grofie Ober- 

 flachenentwicklung ausgezeichneten Protoplasma- 

 struktur in Verbindung mit den sich an ihr ab- 

 spielenden elektrischen Erscheinungen fur die 

 Lebensprozesse zukommt. Er gelangt zu der 

 Uberzeugung, da8 das Auftreten der intrazellularen 

 elektrischen Potentialspriinge und Strome bei den 

 in der lebenden Substanz gegebenen Struktur- 

 verhaltnissen ,,von elektrolytischer Wasserzer- 

 setzung begleitet ist, und so durch Erzeugung 

 naszierenden Wasserstoffs und Sauerstoffs tief in 

 den fundamentalsten aller Lebensvorgange , die 

 physiologische Oxydation eingreift". 



Nathansohn gibt damit eine ganz neue, eine 

 elektrolytische Atmungstheorie. Das 

 fundamentale Problem der Atmung, um deren 

 Klarung sich alle Atmungstheorien bemtihen, ist 

 das : Wie kommt es, daS reaktionstrage Substanzen 

 wie Kohlehydrate, Fette oder deren Spaltungs- 

 produkte im lebenden Organismus durch den 



ebenso tragen Luftsauerstoff oxydiert werden und 

 zwar mit einer recht betrachtlichen Geschwindig- 

 keit, aufierhalb des Organismus aber eine Ver- 

 brennung solcher Stoffe nicht oder doch nur mit 

 wesentlich nach neuen Versuchen etwa 300 mal 

 geringerer Geschwindigkeit stattfindet. Die 

 Schwierigkeit, die daraus der Erklarung der At- 

 mung erwachst, hat die herrschende reine Enzym- 

 theorie nicht vollig zu iiberwinden vermocht. 

 Zwar ist eine Reine von Oxydationsfermenten 

 bekannt geworden, die zweifellos am Atmungs- 

 prozefi in besonderer Weise beteiligt sind, doch 

 hat zuerst 1913 Warburg 1 ) durch inter- 

 essante Versuche dargetan, dafi die unveranderte 

 Intensitat der physiologischen Oxydation an eine 

 im wesentlichen ungestorte Struktur der lebenden 

 Substanz gebunden erscheint : Rote Vogelblutzellen 

 zeigen nach Gefrieren und Wiederauftauen 

 wobei eine Sprengung der Membranen, aber keine 

 weitgehende Strukturzerstorung vor sich geht 

 eine Oxydationsgeschwindigkeit, die ebenso grofi 

 ist wie in intakten Zellen; wird aber die durch 

 das Gefrieren geschadigte Zellmasse scharfem 

 Zentrifugieren unterworfen, so dafi sich eine struktur- 

 freie Schicht von einer strukturhaltigen trennt, 

 dann ist die Atmung in der strukturhaltigen Schicht 

 im wesentlichen immer noch unverandert, in der 

 strukturfreien dagegen nur ganz verschwindend 

 klein. Auch wenn die Struktur lebender Zellen 

 durch besonders griindliches Zerreiben mit Sand 

 bis zur Unkenntlichkeit zerstort wird, sinkt die 

 Atmung im Organbrei ganz enorm. Die Atmung 

 ist also im wesentlichen an die Strukturteile ge- 

 bunden. Dasselbe gilt fiir den Prozefi der Garung; 

 durch Zerreibung der Hefezellen erleidet ob- 

 wohl die Garungsfermente selbst dabei nicht zer- 

 stort werden -- die Garung einen sehr betracht- 

 lichen Geschwindigkeitsabfall, die Restgarung ist 

 relativ sehr gering; dies hat Buchner bei seinen 

 bekannten Versuchen zu wenig hervorgehoben. 

 Auch Rubner nimmt an, dafi bei der lebenden 

 Hefe der Garungsprozefi durch Verkniipfung der 

 Enzymwirkung mit der Plasmastruktur zustande 

 kommt. Es fragt sich nur, in welchem Sinne die 

 Struktur dabei eine Rolle spielt. Warburg 

 meint durch adsorptive Verdichtung von Ferment 

 und Substrat an den Oberflachen, Ruhland 

 durch bestimmte Lokalisation infolge einer chemi- 

 schen Bindung, Nathansohn dagegen macht sich 

 folgende Vorstellung: 



Eine experimentelle, am lebenden Objekt selbst 

 vorgenommene Analyse der dabei ablaufenden 

 intrazellularen Vorgange ist derzeit nicht moglich; 

 um ein Verstandnis dieser Lebensprozesse zu ge- 

 winnen, ist man daher wie so oft darauf ange- 

 wiesen, in dem reichen Tatsachenschatz der phy- 

 sikalischen Chemie nach Erscheinungen zu suchen, 

 die uns als Modell der vitalen Vorgange dienen 

 konnen. Nathansohn geht aus von der ge- 



') O. Warburg, (jber die Wirkung der Struktur auf 

 chemische Vorgange in Zellen. Jena 1913. 



