N. F. XVI. Nr. i 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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Die intramolekulare Atmung. 



Wenn wir jetzt daran gehen, die Vorgange 

 der intramolekularen Atmung bei hoheren sauer- 

 stoft bedurftigen Organismen zu studieren, so wird 

 zunachst von Interesse sein, ob der Prozei3 der 

 alkohohschen Garung auch von hoheren pflanz- 

 lichen oder gar tienschen Organismen als Energie- 

 quelle benutzt werden kann. Fur pflanzhche 

 Organismen ist dies in der Tat der Fall. Schon 

 fruher hatte man vereinzelt Alkohol in den Organen 

 hoherer Pflanzen nachgewiesen, und als dann 

 Pfeffer seine Theorie der intramolekularen 

 Atmung aufstellte, dafi namlich alle, auch die 

 aerobiotischen Atmungsvorgange auf intramole- 

 kularen Umsetzungen beruhen, da war man nahe- 

 zu allgemem der Ansicht, dafi diese intramole- 

 kularen Reaktionen ausschliefilich Vorgange der 

 alkoholischen Garung seien. Spater gelang es 

 dann Stoklasa, aus dem Gewebe zahlreicher 

 hoherer Pflanzen em Fermentgemisch zu isoheren, 

 das die wesentlichen Eigenschaften der Zymase 

 besitzt, vor allem also Zucker in Alkohol und 

 Kohlensaure spaltet. Er gewann dieses Ferment- 

 gemisch aus Pflanzengewebe nach der von 

 Buchner zur Gewinnung von Hefeprefiaaft be- 

 nutzten Methode, indem er das Gewebe zerrieb 

 und mittels eines Druckes von 300400 Atmo- 

 spharen den Zellsaft herausprefite. Aus diesem 

 Salt ist das Fermentgemisch mit Alkohol aus- 

 fiilibar. 



Es fragt sich nun, wie man sich die Rolle 

 dieses Zucker vergarenden Enzyms vorzusiellen 

 hat. Orfenbar sind zwei Aunahmen moghch. 

 Nach der einen wiirde die alkohohsche Garuug 

 em normaler Vorgang im pflanzhchen Stoffwechsel 

 sein, der nur deshaib liir gewohnhch nicht in Er- 

 scheinung tntt, weil der gebildete Alkuhol sofort 

 weiter oxydiert wird , ehe er sich in grofieren 

 Mengen ansammelt. Nach der anderen dagegen 

 wurde bei aerober Atmung die ZerseUung 

 der Kohlehydrate iiberhaupt nicht bis zum Alko- 

 hol gehen, sondern vorher bereits ein Zwischen- 

 prouukt durch oxydativen Abbau weiter 

 zerlegt werden. Falls aber der Sauerstoff fehlt, 

 so wiirde allerdings unter dem Einflufi der Zy- 

 mase sich Alkohul bilden. 



Mit beiden Auffassungen ist die Tatsache ver- 

 einbar, dafi bei Abschlufi der Luft fast stets eine 

 erhebhche Produkiion von Alkuhol statthndet. 

 Palladin, uud ebenso Kostytschew, haben 

 eingehende Versuche dariiber gemai-ht, wie viel 

 Kohlensaure und wieviel Alkohol sich bei anae- 

 erober Atmung verschiedener Pflanzenteile bilden. 

 Dabei haben sie die Prlanzen zunachst durch 

 Gefneren auf 2O abgetotet, so dafi die erzielte 

 Kohlensaureproduktion ausschliefilich auf Rech- 

 nung enzymatischer Prozesse zu setzen ist. Wah- 

 rend namhch das Protoplasma durch langere 

 Einwirkung tiefer Temperaturen abgetotet wird, 

 sind die Fermente eiheblich widerstandsfahiger. 

 Dadurch ist es moglich, ihre Wirkung rein und 



unbeeinflufit* durch die Tatigkeit des Protoplasmas 

 zu erforschen. 



Aus den Versuchen P a 1 1 a d i n ' s und K o s t y - 

 tschew's ergibt sich, dafi in zahlreichen 

 Fallen allerdings ein erheblicher Teil der anae- 

 roben Kohlensaure-Entwicklung aus alkoho- 

 lischer Garung stammt, in anderen Fallen jedoch 

 nur wenig, oder gar kein Alkohol gebildet wird. 

 Die beiden Forscher verfuhren folgendermafien : 

 Sie toteten das zu untersuchende pflanzhche 

 Organ durch Erfrieren ab, brachten es dann, 

 um die anaerobe Atmung zu studieren, in einen 

 \Yasserstoffstrom und mafien die ausgeschiedene 

 Kohlensaure. Ebenso bestimmten sie auch den 

 gebildeien Alkohol. 



Bei der Zuckergarung miifite auf i Molekiil 

 Kohlensaure i Molekiil Alkohol sich bilden. In 

 Wirklichkeit wurde fast immer weniger Alkohol 

 gebildet, oft iiberhaupt keiner. Daraus folgt 

 dann, dafi bei anaerober Atmung die alko- 

 holische Garung haufig zwar eine mehr oder 

 weniger grofie Rolle spielt, ganz gewifi aber nicht 

 der emzig verlaufende Prozefi ist, vielmehr durch 

 andere, ebenfalls Kohlensaure erzeugende Ferment- 

 reaktionen ersetzt wird. Bei aerober At- 

 mung wurde fast iiberhaupt kein Alkohol ge- 

 bildet. 



Die Atmung im tierischen Organismus. 



Bevor wir die Vorgange im pflanzlichen Ge- 

 webe weiter verfolgen, wollen wir einen orien- 

 tierenden Blick auf die Atmungsvorgange im 

 tierischen Organismus werfen. 



Hier tritt uns sofoit mit viel grofierer Dring- 

 lichkeit die Frage entgegen , in welcher Weise 

 der Sauerstoff der Luft in die Atmungsvorgange 

 eingreift. Auch bei der pflanzhchen Atmung ist diese 

 Frage selbstverstandlich nicht zu umgehen, aber, 

 da auch die hoheren Pflanzen einige Zeit ohne 

 Sauerstoff zu atmen vermogen, ist die Rolle des 

 Sauerstoffs nicht so in die Augen fallend wie beim 

 hoheren Tier. DaB umgekehrt trotz der dauernd 

 notwendigen Zufuhr von Sauerstoff auch im 

 hoheren Tier standig Umsetzungen verlaufen, 

 die denen der Pflanzen analog sind, ist durch 

 die Forschungen Embden's und seiner Schiller 

 sicher gestellt. Hier interessiert uns davon na- 

 mentlich die Umsetzung der Kohlehydrate. Die 

 gt-nannten Further verfuhren in der Weise, dafi 

 sie untersuchten, was aus dem zu Blut hinzugesetzten 

 Traubenzucker wurde, wenn sie das Blut durch 

 eine iiberlebende Leber hindurch leiteten. Es 

 zeigte sich, dafi stets eine Vermehrung des Milch- 

 sauregehaltes stattfand. Auch wenn Blut durch 

 glykogenhaltige Leber hindurchflofi, ergab sich 

 eine Vermehrung der Milchsaure, nicht jedoch, 

 wenn die Leber vorher durch Hungern des Tieres 

 vom Glykogen befrrit war. Dadurch ist ein- 

 deutig bewiesen, dafi Milchsaure ein Abbauprodukt 

 des Traubenzuckers im lierischen Organismus ist, 

 ohne dafi Traubenzucker allerdings der einzigste 

 Stoff ist, aus dem Milchsaure entsteht. Denn 



