§ 2. lonenreaktionen in der lebenden Zelle. 73 



Verdünnung von 1 Grammolekel auf 2000 Liter, sind aber schon in 

 einer Verdünnung von "/looo praktisch völlig elektrolytisch dissoziiert. Bei 

 den aus dem Boden aufgenommenen Ionen handelt es sich vor allem um die 

 Kationen K', Na", Ca", Mg", Fe"', Mn"* und AI"", um die Anionen 

 SO4", NOp/, HPO4", er, wozu noch eine geringe Menge von H*- und 

 OH'-Ionen kommt ("*). Die Kohlensäure der Luft, welchfe die Pflanzen 

 aufnehmen und verarbeiten, entspricht, im Zellsaft gelöst, wahrscheinlich 

 der Säure H2CO3, welche faSt nur die Anionen HCO3' bildet, die sodann 

 im Chlorophyllapparate der Reduktion anheimfallen. Es scheint ferner, 

 daß der Luftsauerstoff nach seiner Aufnahme gleichfalls bald in Ionen 

 übergeht und zur Bildung von OH'-Ionen Anlaß gibt. 



In der Zelle spielen sich zahlreiche lonenreaktionen ab und solche 

 Reaktionen gehören zu den notwendigen Vorgängen im Lebensprozeß. 

 Hierher zählen die in der Bildung von oxalsaurem und phosphorsaurem 

 Kalk bestehenden Ausfällungserscheinungen und viele Lösungserschei- 

 nungen. Sehr gewöhnlich verschwinden von außen aufgenommene Ionen 

 in der Zelle und können mit Hilfe der in der analytischen Chemie ge- 

 bräuchlichen Reagentien nicht mehr nachgewiesen werden. Diese „Mas- 

 kierung" ist z. B. vom Eisen wohl bekannt. In solchen Fällen handelt 

 es sich häufig um Reaktionen, in welchen „komplexe Ionen" entstehen. 

 Es neigen besonders die mehrwertigen Metallionen sehr stark zu diesem 

 Verhalten, und in Gegenwart von m'öhrbasischen organischen Säuren 

 (Weinsäure), von Zucker und Kohlenhydraten werden leicht komplexe 

 Metallionen gebildet, in denen das Metall nicht mit Hilfe der gewöhn- 

 lichen lonenreagentien nachgewiesen werden kann. 



Zahlreiche Reaktionen in der lebenden Zelle führen zur Neubildung 

 von Ionen aus Nichtelektrolyten. Wenn Alkohole oder Aldehyde in der 

 Zelle zu Säuren oxydiert werden, so müssen zahlreiche H'-Ionen und 

 Säureanionen entstehen. Gerade eine sehr häufig und oft massenhaft 

 im Stoffwechsel auftretende Säure, die Oxalsäure, zeigt eine für orga- 

 nische Säuren sehr starke elektrolytische Dissoziation in ihren wässe- 

 rigen Lösungen (2). Die mehrbasischen organischen Säuren teilen das 

 Verhalten der Phosphorsäure, mehrere Reihen von Salzen zu bilden, 

 welche verschieden stark ionisiert sind. Diese „stufenweise Dissoziation" 

 ist bei jenen Salzen am stärksten, bei denen nur 1 H durch ein Metall 

 substituiert ist. Natürlich sind in Lösungen der freien Säuren ebenfalls 

 die entsprechenden Anionen am reichlichsten vertreten, so bei der Phos- 

 phorsäure die Ionen H2PO4' neben H'(3). Zu reichlicher lonenneubil- 

 dung führen aber auch viele andere Wege, z. B. der Übergang der sehr 

 schwach elektrolytisch zerfallenen Aminosäuren in Ammoniak und Fett- 

 säuren, wie er bei der Bildung von bernsteinsaurem Ammoniak aus As- 

 paragin stattfindet. Auch bei der Bildung von organischen Basen im 

 Stoffwechsel entstehen oft stark ionisierte Substanzen aus Nichtleitern (4). 



Wichtig ist die physiologische Bildung von Substanzen, welche in 

 ihren wässerigen Lösungen gleichzeitig H'-Ionen und OH'-Ionen bilden, 



1) Aufnahme von H;- und OH'-Ionen dufch lebendes Plasma: O. W. Baeratt, 

 Ztsch. allgem. Pbysiol., 5, 10 (1905). — 2) Die biochemisch sehr wichtigen Disso- 

 ziationsverhältnisse organischer Säuren wurden zuerst näher studiert durch W. OST- 

 WALD, Ztsch. physik. Chem., j, 170 (1889). F. Walden, Ebenda, 8, 433 (1891). 

 WiGHTMAN u. Jones, Amer. Chem. Journ., 48, 320 (1912). — 3) Vgl. hierzu W. A. 

 Smith, Ztsch. physik. Chem., 25, 144 (1898). R. Wegscheider, Mon. f. Chem., 23, 

 599 (1902); 26, 1235 (1906). — 4) Affinitätsgröße der Basen: G. Bredig, Ztsch. 

 physik. Chem., 13, 289 (1894). 



