Physiologie. 239 



säure zerspalten ,und dieser Vorgang hat bekanntlich eine große Bedeutung in 

 der Technik (Bier-, Wein-, Branntweinbereitung). Der chemische 

 Prozeß selbst ist der gleiche wie in der grünen Pflanze, die intramolekular 

 atmet; im Gegensatz zu dieser aber vermag die Hefe in der Gärung einen vollen 

 Ersatz für die Atraungstätigkeit zu finden. Sic ist aber nur so lange unabhängig 

 vom Sauerstoff, als ihr ein geeignetes Gärmatcrial (Zucker) zur Verfügung 

 steht. Fehlt Zucker, so ist der Sauerstoff unentbehrlich, und es findet dann 

 normale Atmung statt; ist Zucker und Sauerstoff gegeben, so tritt gleichzeitig 

 Atmung und Gärung ein, es wird also ein Teil des Zuckers zu Kohlensäure 

 und Alkohol, ein anderer zu Kohlensäure und Wasser verarbeitet. Es leuchtet 

 ein, daß die Verarbeitung von Zucker zu Alkohol und Kolüensäure viel weniger 

 Energie liefert als die vollständige Verbrennung zu Kohlensäure und Wasser. 

 Deshalb versteht man es, daß die Hefe ungeheure Massen von Zucker verbraucht. 

 Nur etwa 2% Zucker in der Nährlösung wird zum Aufbau von Körpersubstanz 

 verbraucht (assimihert), der Rest wird vergoren. Zur Ausführung einer so 

 weitgehenden Spaltung des Zuckers besitzt die Hefe spezifische Enzyme, 

 vor allem die Zymase. 



Wenn bei der normalen Atmung die gesamte VerbrennungsM'ärme der Glykose 

 = 709 cal frei wird, so ist davon l)ei der Alkoholgärung die Verbrennungswärme von 

 2 Molekülen Alkohol 2x32(i = 6r;'i cal abzuziehen: somit werden nur ö7 statt 709 cal frei. 



Daß die chemische Tätigkeit der Hefe auf der Wirkung von Enzymen beruht (''''), 

 hat man schon lange vermutet. Erst E. Buchner aber gelang es, diese vom lebenden 

 Plasma zu trennen. Da die „Zymase'' im Gegensatz zu anderen Enzymen nicht aus 

 der Zelle herauszudiffundieren vermag, mußte sie nach Aufreißen der Zellen durch hohen 

 Druck aus diesen herausgepreßt werden. Die Zymase ist übrigens kein einheitliches 

 Enzym, sondern ein Gemisch vieler Enzyme, die zusammen schließlich zur Alkohol- 

 bildung führen. 



Im einzelnen dürfte nach Neuberg (^") dieser Prozeß etwa so verlaufen, daß zu- 

 nächst das Zuckermolekül in 2 Moleküle Methylglyoxal übergeführt wird, die Brenz- 

 traubensäure liefern; diese wird durch COg-Abspaltung in Acetaldehyd übergeführt. Acet- 

 aldehyd aber läßt sich als Zwischenprodukt der Gärung nachweisen und wird seinerseits 

 auch direkt von der Hefe zu Alkohol reduziert. 



Wenn auch die Hefe durch ihr Gärvermögen weitgehend unabhängig 

 vom Sauerstoff ist, so kann man sie doch nicht zu den streng anaeroben 

 Organismen rechnen, da sie in ihrem Wachstum durch freien Sauerstoff 

 stark gefördert wird. Dementsprechend wird, da der chemische Umsatz von 

 der Zahl der Hefezellen abhängt, mit der Zeit mehr Alkohol bei Sauerstoff- 

 zutritt als ohne solchen gebildet werden können. Andere Gärungsorganismen 

 werden aber von freiem Sauerstoff direkt geschädigt und leben dementsprechend 

 in der Natur nur an Orten, wo solcher fehlt. Zu diesen echten Anaerobionten 

 gehören vor allem die Buttersäurebakterien, die Kohlehydrate aller Ai't, 

 höhere Alkohole und Salze der Milchsäure in Wasserstoff und organische 

 Säuren überführen, unter denen die Buttersäure nie fehlt. Sie spielen, da sie 

 auch die sonst so schwer angreifbare Zellulose lösen, eine sehr große Rolle in 

 der Natur: sie führen den von den Pflanzen in ihren Membranen festgelegten 

 Kohlenstoff wieder in eine Form über, die eine weitere Verwendung durch 

 andere Organismen gestattet, sie verhindern also ein Ausscheiden großer Mengen 

 Kohlenstoffs aus dem Kreislauf der Stoffe (S. 240). 



Auch bei der Buttersäuregärung soll das Kohlehydrat zunächst in Brenztrauben- 

 säure übergeführt werden, aus der dann durch eine Umlagerung Buttersäure neben freiem 

 Wasserstoff auftritt. Indem für letzteren der freie Stickstoff als ,, Akzeptor" fungiert, sol 

 es zur Bildung von Ammoniak, also zur Stickstoffbindung kommen; vgl. 224 (*■'«). 



Es können hier nicht alle Gärungen angeführt werden. Es sei nur noch 

 die Milchsäuregärung genannt, die in der Milchwirtschaft (Sauermilch, Käse- 

 bereitung, Kumys, Kefir) und auch sonst in der Praxis (Säuerung von Ge- 



