Naturwissensckftliclie Rundschau. 



"Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortscliritte auf dem Gresamtgebiete der iraturwissenschaften. 



XXVn. Jahrg. 



23. Februar 1912. 



Nr. 8. 



Mechanismen der Zelltätigkeit. 

 Von Prof. Carl L. Alsberg. 



(Vortrag in der allgemeinen Versammlung der American Chemical 



Society zu Minneapolis.) (Science 1911, N. S., Vol. XXXIV, 



p. 97— 105.) 



Vortragender schildert in der Einleitung seiner 

 Eede die Ansichten, die zurzeit über die Struktur des 

 Protoplasmas und der Zelle im allgemeinen herrschen. 

 Eine bloß chemische Kenntnis der Zusammensetzung 

 des Protoplasmas, so notwendig diese auch ist, wird 

 uns kaum zum Verständnis auch des einfachsten Vor- 

 ganges, der sich im Protoplasma abspielt, führen, 

 wenn diese Kenntnis nicht mit dem Studium der 

 Struktur verbunden ist. Unter dieser Struktur ist 

 aber nicht unbedingt eine solche zu verstehen, die 

 notwendig unter dem Mikroskop sichtbar ist. Sicht- 

 barkeit hängt von der Größe, dem Unterschiede der 

 Brechung, der Adsorption von Farbstoffen und ähn- 

 lichen mehr oder weniger zufälligen Umständen ab. 

 Es kann physikalische und chemische Strukturen 

 geben, die nicht sichtbar sind. Auf solche Strukturen, 

 die auf der heterogenen Beschaffenheit des Proto- 

 plasmas beruhen, und auf die Folgen, die sich aus 

 einer solchen Beschaffenheit ergeben, lenkt der Vor- 

 tragende unsere Aufmerksamkeit und fährt fort: 



.... „Protoplasma muß irgend eine derartige 

 Organisation haben, eine andere als eine rein chemische. 

 Sonst können wir es nicht verstehen, wie so viele ver- 

 wickelte Reaktionen in regelmäßiger Weise vor sich 

 gehen können in den engen Grenzen einer einzelnen 

 mikroskopischen Zelle. Lassen Sie es mich durch ein 

 Beispiel illustrieren. Die Hefezelle zerlegt Zucker in 

 Alkohol, Kohlensäure und Wasser. Unter gewissen 

 Bedingungen verwandelt sie auch Zucker in Glykogen, 

 das sie lange Zeit in sich anhäufen kann, oder das 

 sie bald in Zucker und dann in Alkohol zurüok- 

 verwandeln kann. Unter gewissen Bedingungen kann 

 sie Alkohol oxydieren. Sie synthetisiert Protein und 

 Zellulose. Sie bildet Glycerin, Bernsteinsäure und 

 Amylalkohoh Sie kann Schwefel zu Schwefelwassei-- 

 stoff reduzieren. Sie vollführt zweifellos eine ganze 

 Eeihe von Spaltungen, Synthesen, Oxydationen und 

 Reduktionen, und dennoch seheint sie, unter dem 

 Mikroskop betrachtet, durchaus homogen. Keine 

 Struktur ist sichtbar, die erklären könnte, wie in 

 diesem kleineu Raum so viele Prozesse sich neben- 

 einander in regelmäßiger Weise abspielen können, ohne 

 einander zu stören. lu einem einzelnen Reagensglas? 



ist das offenbar unmöglich. In irgend einem homo- 

 genen Medium ist es offenbar gleichfalls unmöglich. 

 Aber in einem heterogenen Medium von der Art einer 

 Emulsion ist es denkbar. Wir brauchen uns nur vor- 

 zustellen, dai3 die Reaktionen in verschiedenen Phasen 

 vor sich gehen, und uns zu erinnern, daß sich an den 

 Berührungspunkten von zwei Phasen Membranen 

 bilden. Unter dem Ausdruck „Membran" müssen wir 

 in dieser Verbindung nur die Stoff Verdichtung an 

 einer Oberfläche verstehen, die dazu dient, zwei Phasen 

 zu scheiden. W^ir haben uns dann eine Struktur für 

 das Protoplasma ersonnen, teils chemisch, teils physi- 

 kalisch, manchmal sichtbar, manchmal unsichtbar, 

 in der viele Reaktionen nebeneinander vor sich gehen 

 können, so gründlich getrennt wie in besonderen 

 Versuchsgläsern. Sie werden indessen wirksamer vor 

 sich gehen als in besonderen Versuchsgläsern, denn 

 in diesen ist kein Einfluß einer Reaktion auf die 

 andere möglich, während in einem heterogenen System 

 solch ein Einfluß zwischen zwei getrennten Reaktionen 

 denkbar ist. Eine in einer Phase stattfindende Re- 

 aktion könnte eine oder zwei oder alle anderen Phasen 

 beeinflussen, indem sie entweder in einer anderen Phase 

 lösliche Produkte hervorbringt, oder indem sie die 

 Konzentrationen ändert. Beeinflussungen dieser Art 

 können sehr wohl zu dem führen, was gewöhnlich 

 Koordination genannt wird. 



In der Tat spricht einiges dafür, daß manche 

 Koordination derartig ist. Wenn ein Stück Proto- 

 plasma stirbt, hören nicht alle Funktionen auf, die es 

 bis dahin ausgeübt hat. Einige von ihnen können 

 noch geraume Zeit anhalten, und diese sind gewöhn- 

 lich durch Enzymtätigkeit hervorgerufen. In der 

 sterbenden Masse kann die Atmung sowohl als auch 

 viele andere Funktionen andauern, aber während sie 

 qualitativ die gleichen sein können, unterscheiden sie 

 sich doch quantitativ. Das während des Lebens 

 herrschende Gleichgewicht ist zerstört und gewisse 

 Reaktionen gewinnen die Oberhand, beherrschen 

 eventuell das Feld, bis alles andere unterdrückt ist. 

 Die Koordination, das große Charakteristikum des 

 Lebens, verschwindet. Alles, was das Protoplasma 

 untereinander mischt, also die Phasen stört, zerstört 

 die Koordination. Gefrieren ist eins der Agentien, 

 die diese Wirkung auf viele Formen des Protoplasmas 

 ausüben, denn indem es das Kristallisieren eines Teils 

 des Wassers veranlaßt, stört es höchst wirksam das 

 Gleichgewicht der Phasen. Wir beobachten dies z. B, 



