Nr. 30. 1908. 



Natur wissen schaftliche Rundschau. 



bezeichnen. Auch die oben gegebene Definition der kata- 

 lytischen Vorgänge ist geblieben, nur daß s t w a 1 d das 

 Wort „hervorgerufen" durch „beschleunigt" ersetzt, indem 

 er annimmt, daß sie auch bei Abwesenheit des Katalysa- 

 tors sich abspielen, nur in viel längerer, teilweise unmeß- 

 bar langer Zeit. Verf. bespricht kurz die katalytischen 

 Prozesse, welche im Altertum, im Zeitalter der Alchemie 

 bekannt waren, die Ansichten der Iatrochemiker über die 

 chemische Natur der Lebensvorgänge, wobei wir der ersten 

 dunklen Vorstellung begegnen, daß es Stoffe gäbe, welche 

 nur durch ihre Gegenwart wirken. Im Jahre 1806' wurde 

 zum ersten Male die Erklärung einer katalytischen 

 Reaktion aufgestellt. Clement und Desormes führten 

 die Bildung der Schwefelsäure im Bleikammerprozesse 

 auf eine abwechselnde Oxydation und Reduktion der 

 anwesenden Oxyde des Stickstoffs zurück. Aber diese 

 noch heute geltende Deutung erklärt nicht die un- 

 geheure Beschleunigung des Vorgangs. Die Oxydation 

 und Reduktion der Stickoxyde ist vielmehr nur die be- 

 gleitende Erscheinung eines weit verwickeiteren Prozesses. 

 Bekanntlich haben die Forschungen von Engler und 

 Wild ergeben, daß bei der freiwilligen Oxydation (Aut- 

 oxydation) leicht oxydierbarer Stoße die in Wirkung 

 tretenden Sauerstoffmolekeln = zuerst unter Lösung 

 einer Bindung in Molekeln der Form —0—0— aufge- 

 spalten werden und daß diese letzteren dann geradewegs 

 an jene oxydablen Körper angelagert werden, wodurch 

 superoxydartige Verbindungen vom Typus des Wasser- 

 stoffsuperoxyds entstehen. So würde sich auch im Falle der 

 Schwefelsäurebildung aus zwei Molekeln Stickoxyd durch 

 Anlagerung einer Molekel Sauerstoff das Stiekstoffperoxyd 

 N 2 0,, (0 = N— 0— 0— N = 0) bilden, welches dann mit dem 

 Hydrat der schwefligen Säure sich zu der von Lunge als 

 Zwischenprodukt der Schwefelsäurebildung angenommenen 

 Nitrosulfonsäure vereinigte nach der Gleichung: 



O , 0.N0 OH ONO 



•• + 2H.S0 2 OH -f- • = • + 2S0 2 < 



O.NO OH T ^OH 



Diese setzt sich dann mit Wasser oder dem Wasser- 

 stoffsuperoxyd um zu Schwefelsäure. Schwefligsäurehydrat 

 für sich allein würde der Autoxydation unterliegen unter 

 Zwischenbildung von Wasserstoffsuperoxyd und Über- 

 schwefelsäure, gemäß der Gleichung : 



H.S0 2 .0H _ OH O.S0 2 .OH 

 H.S0 2 .OH + ~~ OH "^ Ö.SOj.OH 

 Durch die Entstehung dieser superoxydischen Verbin- 

 dungen, welche ihren Sauerstoff leicht wieder abgeben, 

 wird die Tatsache erklärt, daß Schwefligsäurelösuugen bei 

 ihrer Autoxydation „Sauerstoff zu aktivieren", d. h. gleich- 

 zeitig anwesende andere, für sich allein durch den Luft- 

 sauerstoff nicht oxydierbare Stoffe, z. B. arsenigsautes 

 Natrium u. a., zu oxydieren vermögen. Da bei der Aut- 

 oxydation der schwefligen Säure das Wasserstoffsuperoxyd 

 als Endprodukt auftritt, so muß es, wie das Massen wir- 

 kungsgesetz lehrt, hemmend auf den weiteren Reaktions- 

 verlauf einwirken. Entfernt man es, so können sich neue 

 Mengen schwefliger Säure oxydieren , wodurch die Ge- 

 schwindigkeit der Reaktion beschleunigt werden muß. 

 Dies geschieht z. B. durch Zusatz vom Sulfat- oder Chlorid 

 des Mangans. Das Manganoxydul wird durch das Wasser- 

 stoffsuperoxyd oxydiert zu Mangansuperoxyd, welches 

 dann aber durch das Wasserstoffsuperoxyd wieder zu 

 Manganoverbindung reduziert wird [nach der Gleichung 

 Mn0 2 -)- H 2 2 = Mn (OH) 2 -f OJ und nun von neuem 

 wirkt. Wir können also durch die geringsten Spuren 

 solcher Metalloxyde oder ihrer hydrolytisch gespaltenen 

 Salze unbegrenzt große Mengen Wasserstoffsuperoxyd ent- 

 fernen , indem dieses erst die Oxyde oxydiert, dann die 

 gebildeten Superoxyde reduziert. Darauf beruht die ge- 

 heimnisvolle Wirkung dieser „Sauerstoffüberträger" auf die 

 Geschwindigkeit des Oxydationsvorgangs. 



Eine weitere Gruppe hierher gehörender Reaktionen 

 ist die von Schönbein aufgefundene Eigenschaft einer 

 großen Zahl von oxydationsfähigen organischen Stoffen, 



XXNI. Jahrg. 385 



wie Ilolzgeist. Weingeist, Bittermandelöl, Leinöl, Ter- 

 pentin u. v. a., die Oxydation gleichzeitig vorhandener 

 anderer Substanzen an der Luft zu bewirken, also den 

 „Sauerstoff zu aktivieren". Auch diese Reaktion verlaufe 

 ganz ähnlich den obengenannten unter Zwischenbildung 

 zweier Superoxyde, welche dann weiter aufeinander ein- 

 wirken, z. B. die Autoxydation ') des Bittermandelöls nach 

 der Gleichung : 



C 6 H s CH0 _ C,H 5 C0.0 OH 

 C 6 H s CH0 O ~~ C 6 H 5 CO.O + OH 

 Aus den beiden Superoxyden entsteht dann Benzoe- 

 säure und Sauerstoff : C 6 IL, C . . . C . C 6 H 5 4 H 2 2 

 = 2 C 6 H s C H -|- S . Auch die Oxydationserscheinungen 

 in der lebenden Zelle beruhen möglicherweise auf ähn- 

 lichen Reaktionen mit Zwischenbildung zweier Superoxyde, 

 des Wasserstoffsuperoxyds und eines Superoxyds der sich 

 oxydierenden Verbindung, z. B. des Traubenzuckers, welche 

 sich jedoch nur langsam weiter umsetzen, so daß das Fort- 

 schreiten der Reaktion durch die Anhäufung der Reak- 

 tionsprodukte gehemmt würde. Die gleiche beschleuni- 

 gende Wirkung nun, welche bei der Autoxydation der 

 schwefligen Säure die zugefügten Metalloxyde durch Zer- 

 setzung des Wasserstoffsuperoxyds haben, könnte hier 

 durch die in den Geweben vorhandenen Oxydasen, die 

 die Oxydation bedingenden Fermente, ausgeübt werden. 

 Auf eine abwechselnde Oxydation uud Reduktion der 

 letzteren und die dadurch bedingte Entfernung des Wasser- 

 stoffsuperoxyds würden demnach ganz allgemein die Oxy- 

 dationsprozesse im Organismus und die damit zusammen- 

 hängenden Letienserscheinungen zurückzuführen sein. 



Wie sehr die Geschwindigkeit einer Reaktion da- 

 durch beeinflußt wird, daß die hemmenden Endprodukte 

 unwirksam gemacht werden, lehrt die von Tammann 

 aufgefundene Tatsache, -daß nur die geformten Fermente 

 eine Reaktion völlig zu Ende führen, offenbar, weil sie 

 durch den Lebensprozeß die hemmenden Endprodukte 

 entfernen können, während die ungeformten Fermente es 

 nicht vermögen. Würde es gelingen die Körpersäfte daran 

 zu hindern die Produkte pathogener Bakterien aufzu- 

 nehmen, fortzuschaffen und zu zersetzen, so würde die 

 Bildung neuer Mengen Toxine durch letztere bald zum Still- 

 stand kommen. Ja es kann unter Umständen, wenn die 

 Konzentration eines Endproduktes eine bestimmte Grenze 

 überschreitet, eine Umkehrung der Reaktion, d. h. der 

 Wirkung des Ferments, also Synthese statt Spaltung ein- 

 treten. Dadurch wird es erklärlich , daß eine ganze 

 Reihe von Vorgängen im Organismus durch ein eigen- 

 tümliches Ineinandergreifen antagonistischer Wirkungen 

 sich von selbst reguliert, ohne daß man deswegen das 

 Vorhandensein verschiedenartiger, entgegengesetzt wirken- 

 der Stoffe, Enzyme uud Antienzyme, Toxine und Anti- 

 toxine annehmen müsse. Auch die Antikörperbildung bei 

 der Serumtherapie ließe sich in ähnlicher Weise erklären. 

 Nimmt man an, daß die giftige Wirkung des Toxins auf 

 der Zerlegung irgend eines dem Körper notwendigen 

 Stoffes beruhe, so müssen sich dabei immer mehr Spal- 

 tungsprodukte des letzteren anhäufen, welche eine fort- 

 schreitende Verzögerung und schließlich eine vollkommene 

 Hemmung der durch das Toxin hervorgerufenen Reaktion 

 mit sich bringen; ja letzteres kann dann sogar im ent- 

 gegengesetzten Sinne wirken. Schafft man aber jene End- 

 produkte durch irgendwelche Mittel, Erhitzen, chemische 

 Agentien, Diffusion weg, so ist die Lösung wieder giftig. 

 Wir haben einen etwas ausführlicheren Bericht über 

 den Inhalt dieser sehr lesenswerten Schrift gegeben, weil 

 sie einerseits die große Bedeutung der katalytischen Reak- 

 tionen für die Lebensvorgänge zusammenfassend darlegt 

 und andererseits neue Gesichtspunkte, besonders in der 

 Frage der Toxine und Antitoxine aufstellt, welche zur 

 Prüfung anregen werden. Die flüssige Form und Klarheit 



') Vgl. C. Engler und J. Weiss berg: Kritische Studien 

 über die Vorgänge der Autoxydation (Braunschweig 1904, Friedr. 

 Vieweg u. Sohn), S. 88 ff. 



