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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. XVIII. Nr. 39 



chemische wie physikalische Modelle in Frage, 

 um unbekannte Erscheinungen, Wirkungen der 

 Lebenskraft usw. verstandlich zu machen. Bei 

 weitem am wichtigsten sind aber die physikali- 

 schen Modelle, da bei dem wechselnden Spiel der 

 Krafte, wie es der Organismus darbietet, vor 

 allem eine Nachbildung dieses komplizierten Ge- 

 bietes durch gut bekannte Naturkrafte nahe ge- 

 legt ist. Indessen auch zu chemischen Modellen 

 ist mancherlei Gelegenheit geboten und zwar 

 sind es hauptsachlich zwei Richtungen, in denen 

 chemische Modelle dienstbar gemacht werden. 



Beide betreffen Fragen des Stoffwechsels. Nun 

 sind die Schwierigkeiten, die einer experimentellen 

 Erforschung des Stoffwechsels und seiner Einzel- 

 heiten entgegenstehen, vielfach ungewohnlicher 

 Art. Die in Betracht kommenden Stoffe sind 

 chemisch und physikalisch haufig so wenig von- 

 einander verschieden, dafi eine Isolierung und 

 gegenseitige Erkennung, wie sie zum Zweck einer 

 eindringenden F'orschung notwendig ist, praktisch 

 gar nicht durchgefiihrt werden kann. Z. B. spielen 

 im Stoffwechsel Verbindungen wie Glyzerinaldehyd, 

 {} Oxybuttersaure und ahnliche schwer fafibare 

 -Korper eine erhebliche, ja zum Teil zentrale Rolle. 

 Anstatt nun den aussichtslosen Versuch zu machen, 

 die chemisch-physiologischen Vorgange an diesen 

 Korpern zu studieren, substituiert man fiir sie 

 ahnlich konstituierte Verbindungen, die aber in- 

 folge ihrer veranderten chemischen oder physi- 

 kalischen Eigenschaften, z. B. ihrer grofieren 

 Kristallisationsfahigkeit dem Experimente zugang- 

 lichcr sind. Dies geschieht, indem man z. B. mit 

 den entsprechenden Phenylverbindungen arbeitet. 

 Durch diesen Kunstgriff ist es gelungen, den oxy- 

 dativen Abbau der Fettsauren aufzuhellen, die 

 sog. p Oxydation. Es hat sich namlich heraus- 

 gestellt, dafi bei diesem Abbau in /^-Stellung zur 

 Karboxylgruppe eine Oxydation zur entsprechen- 

 den Oxysaure stattfindet. Erst dann setzt der 

 weitere Abbau ein. In der aliphatischen Reihe, 

 die fiir die physiologischen Vorgange allein in 

 Frage kommt, wiirden jedoch Oxydation e produkte 

 entstehen, die kaum fafibar sind. Bei den sub- 

 stituierten aromatischen Korpern aber bilden sich 

 Stoffe, die unschwer aus dem Gemisch isoliert 

 werden konnen und so zur Aufklarung der nor- 

 malen Vorgange gefiihrt haben. 



Bei diesen Forschungen ist der Modellcharakter 

 noch nicht in seiner vollen Reinheit heraus- 

 gearbeitet. Um so mehr ist dies in der Theorie 

 der Fermente der Fall. Entsprechend unseren 

 obigen Ausfiihrungen liegt es nahe, gerade bei 

 den Fermenten mit ihrer ratselhaften Wirkungs- 

 weise nach modellartigen Deutungen zu suchen. 

 Und in der Tat sind nun hauptsachlich durch 

 Bredig derartige Modelle, die anorganischen 

 Fermente, geschaffen worden. Fein verteilte, 

 kolloide Metalle, insbesondere Platin, zeigen die- 

 selben Gesetzmafiigkeiten wie echte Fermente. 

 Hire Reaktionsart , ihre Beeinflufibarkeit durch 

 chemische und physikalische Agenzien, kurz ihr 



gesamtes chemisches und physikalisches Verhalten 

 ist bis in die feinsten Einzelheiten mit den echten 

 Fermenten zu vergleichen, so dafi es sich hier 

 um Modelle von einem hohen Grad der Voll- 

 kommenheit handelt. 



Wir sehen zugleich, worin, abgesehen von der 

 Rationalisierung der fraglichen Phanomene, weiter- 

 hin die Bedeutung eines geeigneten Modells ge- 

 legen ist. Darin namlich, dafi das Modell infolge 

 der Durchsichtigkeit der in es eingehenden Krafte 

 eine bequeme Variierung der einzelnen Kompo- 

 nenten gestattet und so zu neuen Forschungen 

 nicht nur fiir das Modell, sondern auch fur das 

 urspriingliche Phanomen Anlafi gibt. In dieser 

 Hinsicht deckt sich der Wert des Modells mit 

 dem einer Hypothese, wie ja iiberhaupt zwischen 

 beiden eine grofie Verwandtschaft besteht, so 

 wichtig es andererseits ist, die erheblichen Unter- 

 schiede zwischen beiden nicht zu itbersehen. 



Die ganze moderne Theorie der Fermente ist 

 durch die genannten Bredig'schen Modelle be- 

 einflufit. Das Entscheidende scheint dabei die 

 kolloide Beschaffenheit oder noch genauer die 

 hohe Obeiflachenentwicklung zu sein, mit der 

 die Wirkung der Fermente auf das engste ver- 

 kniipft ist. Wir wollen hier nicht in Einzelheiten 

 eintreten, da es uns mehr um einen allgemeinen 

 Uberblick iiber den Charakter biologischer Modelle 

 zu tun ist. Folgendes sei jedoch noch kurz hinzu- 

 gefiigt. 



Zunachst wird bei den Fermentwirkungen 

 nicht nur das Ferment selbst durch Modelle er- 

 setzt, sondern in bestimmten Fallen erweist es 

 sich auch als vorteilhaft, die Substrate zu er- 

 setzen. Namentlich in der EiweiSforschung ist 

 dieses Prinzip mit grofiem Erfolg durchgefiihrt 

 worden. Es ist namlich bei der komplizierten 

 Zusammensetzung der Eiweifikorper schwierig 

 und meistens sogar unmoglich, die Einzelheiten 

 der fermentativen Aufspaltung z. B. bei der Ver- 

 dauung zu verfolgen. Deshalb ist man dazu iiber- 

 gegangen, statt der natiirlichen Eiweifikorper die 

 synthetisch erhaltlichen Polypeptide als Modelle zu 

 benutzen, wodurch man den Vorteil hat, ganz 

 genau bekannte Substrate zu verwenden. Ohne 

 Zweifel wird man mit Hilfe derartiger Modelle 

 noch grofie Erfolge in der Biochemie erzielen 

 konnen. 



Kurz erwahnt sei auch das Arrhenius'sche 

 Modell. In der Fermentforschung spielt ein Ge- 

 setz, die sog. Schiitz'sche Regel, eine grofie 

 Rolle. Sie besagt, dafi sich die umgesetzten 

 Mengen verhalten wie die Quadratwurzeln aus 

 den zugehorigen Zeiten. Es scheint nun, dafi 

 diese Regel in dem Sinne zu deuten ist, dafi die 

 Spaltungsprodukte der Fermentwirkung sich in 

 irgendeiner Weise mit dem Ferment verbinden 

 und dadurch in wachsendem Mafie das Ferment 

 von der Wirkung auf das Substrat ausschliefien. 

 Arrhenius hat fiir diesen Vorgang folgendes 

 Modell konstruiert : Er unterwirft Athylazetat der 

 Verseifune durch Ammoniak. Dabei bildet sich 



