über einige wahrscheinliche Wege der 



Evolution des Stoffwechsels bei den 



Mikroorganismen 



V. N. SHAPOSHNIKOV 

 Institut für Mikrobiologie, Akademie der Wissenschaften der U.d.S.S.R., Moskau 



Die Mannigfaltigkeit der StoflFwechseltypen in der Welt der Mikroorganismen 

 lässt sich, soweit es sich um die Verwendung von Kohlenstoffverbindungen im 

 konstruktiven Stoffwechsel handelt, durch folgende Begriffe charakterisieren: 

 photoautotrophe, chemoautotrophe, photoheteretrophe und (chemo)hetero- 

 trophe Lebensweise. Ausserdem lassen sich im Hinblick auf das verschiedene 

 Verhalten gegenüber molekularem Sauerstoff imterscheiden : die mit der 

 Photoassimilation verschiedener Formen von Kohlenstoff verbundene Anaero- 

 biose, die von Licht unabhängige, mit chemischen Verwandlungen vorwiegend 

 organischer Stoffe (Gärung) verbundene Anaerobiose, und schHesslich die 

 Aerobiose, welche imter Beteiligimg von molekularem Sauerstoff an den che- 

 mischen Verwandlimgen organischer oder anorganischer Stoffe verläuft. 



Alle diese Stoffwechseltypen, und die mit ihnen verknüpften sogenannten 

 energetischen Verwandlungen der Stoffe, lassen sich bei vergleichender Analyse 

 in genetische Reihen ordnen, die eine fortschreitende Evolution darstellen. Dies 

 gelingt, wenn man sie als Prozesse betrachtet, die auf gekoppelten Reduktions- 

 und Oxydationsreaktionen beruhen [i] zu denen noch eine Reihe anderer 

 Reaktionen (Kondensation, Spaltung, Phosphorylierung usw.) als komplizie- 

 rende Begleiterscheinungen hinzutreten. 



Was die Verwandlungen von Kohlenstoffverbindungen im konstruktiven 

 Stoffwechsel anbelangt, so glauben wir den primitivsten Stoffwechsel in der 

 Photoassimilation des Kohlensäure-Kohlenstoffes* durch die Purpurschwcfel- 

 bakterien imd grünen Schwefelbakterien sehen zu dürfen, die imter den Bedin- 

 gungen der Anaerobiose verläuft. 



Die Photoassimilation des Kohlensäurekohlenstoffes durch die genaimten 

 Schwefelbakterien ist ein typischer Prozess der Reduktion von Kohlensäure, 

 gekoppelt mit der Oxydation von Schwefelwasserstoff oder anderen oxydier- 



* Diese Ausdruckweise scheint uns, besonders für die Photosynthese bei Bakterien, 

 angemessener zu sein, als die herkömmliche: 'Assimilation des Kohlendioxyds da 

 in wässerigen Lösung das Kohlendioxyd immer durch Kohlensäure vertreten ist: in 

 Bakteriennährböden, einem meistens alkalischen Medium, ist die Kohlensäure in Kar- 

 bonaten gegeben. 



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