Der Stoff- und Kraftwechsel der Zelle. 71 



Aber gerade dieser Bedarf der einzelnen Organismen an verschie- 

 denen Nahrungsstoffen ist für den Kreishiuf derselben im Xaturhaushalt 

 von der größten Wichtigkeit. Während einesrseits von allen Lebewesen 

 im Atmungsprozeß dauernd organische Stoffe unter Bildung von Wasser 

 und Kohlensäure zertrümmert werden, werden andererseits in eben dem- 

 selben Umfang von den grünen Pflanzen Kohlehydrate mit Hilfe der 

 Sonnenenergie und des Chlorophylls aus Kohlensäure aufgebaut; und 

 das gleiche gilt für die stickstoffhaltigen Abbauprodukte der tierischen 

 Zellen, die in Form von Harnstoff und Harnsäure ausgeschieden von den 

 Harnstoffbakterien in Ammoniak übei-geführt werden, dann wieder von 

 den nitrifizierenden Bakterien zu Nitriten und Nitraten oxj'diert und 

 schließlich von den grünen Pflanzen zu organischen Eiweißverbindungen 

 synthetisiert werden. Und wenn auch ein Teil der Nitrate von den de- 

 nitrifizierenden Bakterien zu freiem Stickstoff reduziert wird, so gibt 

 es andererseits auch stickstofffixierende Bakterien, wie die Knöllchen- 

 bakterien an den Wurzeln der Leguminosen, die den Luftstickstoff 

 wieder in Nitrate überzuführen vermögen. So spielt sich ein dauernder 

 wechselseitiger Stoffaustausch zwischen belebter und lebloser Materie ab. 

 Das Anorganische wird organisch, um wieder anorganisch zu werden, 

 indem die Ausscheidungs- und Zerfallsprodukte der Tiere die Nährstoffe 

 der grünen Pflanzen darstellen, mithin die Endglieder der regressiven Stoff- 

 metamorphose der Tiere wieder die Anfangsglieder der progressiven Stoff- 

 metamorphose der Pflanzen liefern. — 



Ehe die organischen Nahrungsstoffe der tierischen Zellen, die Kohle- 

 hydrate, die Fette und Eiweißverbindungen als Bau- oder Betriebsstoffe 

 Verwendung finden können, müssen sie erst ihrer spezifischen Struktur, 

 die sie als Bestandteile der fremden, zur Nahrung dienenden Zellen be- 

 sitzen, entkleidet werden. Es ist von fundamentaler Wichtigkeit für das 

 Verständnis der tierischen Stoffwechselvorgänge, daß nie die Nahrungs- 

 stoffe unverändert in den Stoffbesitz von einer Zelle in die andere über- 

 gehen, sondern stets einen Abbau in relativ einfach gebaute Verbin- 

 dungen erfahren. So werden Kohlehydrate meist in Traubenzucker, Ei- 

 weißverbindungen in Aminosäuren umgewandelt. Das zellfremde 

 Eiweiß wird so zu indifferenten Bausteinen verarbeitet; erst dann kann 

 es von den Zellen als Baustoff benutzt werden. Wir können diesen Assi- 

 milationsprozeß auch als Verdauung bezeichnen. Jede Zelle produziert 

 für ihre Verdauungsarbeit bestimmte Stoffe, die Fermente oder En- 

 zyme, mit denen sie die meist unter Wasseraufnahme vor sich 

 gehenden Spaltungsprozesse ausführt. Fermente treten dabei ent- 

 weder im Innern der Zelle in Wirksamkeit oder werden von der Zelle 

 nach außen abgeschieden, spalten dort schon die Nahrungsstoffe und 

 machen sie dadurch oft erst resorbierbar. Während bei den einzelligen 

 Organismen jede einzelne Zelle die gesamte Verdauungsarbeit leisten muß 

 und dafür eine größere Anzahl spezifisch auf die verschiedenen Nahrungs- 

 stoffe wirksame Fermente besitzt, sind bei höheren Tieren infolge der 

 Arbeitsteilung besondere Zellen in den Dienst der Verdauung getreten. 

 Sie vermögen dann oft nur ein einziges, z. B. nur für Kohlehydrate oder 

 für Fette oder Eiweißstoffe wirksames Enzym zu produzieren. Dadurch, 

 daß in den verschiedenen Abschnitten des Verdauungskanals diese ver- 

 schieden wirksamen Zellen gesetzmäßig lokalisiert sind, wird die Ver- 

 dauung und Assimilation der verschiedenartigen Nahrungsstoffe bewirkt. 



Während der soeben besprochene Verdauungsprozeß durch einen 



