Nach den obigen Betrachtungen ist es klar, daß chemische Energie in
den Organismus nur eingeführt werden kann, wenn die Nahrungsstoffe
Affinitäten enthalten, die zu binden im Organismus Gelegenheit geboten
wird. Es müssen also Stoffe in den Körper eingeführt werden, die
chemische Umsetzungen mit positiver Wärmetönung erfahren. Das geschieht
in der Tat auch auf die zweierlei Weise, die wir eben kennen lernten,
nämlich einerseits, indem einfache Stoffe mit starken Affinitäten
eingeführt werden, die sich leicht mit anderen Stoffen unter
positiver Wärmetönung verbinden, und zweitens, indem zusammengesetzte
Verbindungen aufgenommen werden, die leicht spaltbar sind und wie
die explosiblen Körper unter Umlagerung der Atome in einfachere
Verbindungen mit fester Bindung der Atome zerfallen.
Starke Affinitäten gelangen vor allem mit dem Sauerstoff in den
Körper, und es ist ja allgemein bekannt, daß bei der Vereinigung
des Sauerstoffs mit anderen Stoffen, d. h. bei der Oxydation
oder Verbrennung eine große Menge von Energie frei wird. Die
Oxydationsprozesse spielen aber im Leben fast aller Organismen eine
überaus wichtige Rolle, und es ist also, wie wir schon sahen, der
Vergleich des Lebens mit dem Feuer ein durchaus glücklicher gewesen.
Komplexe Verbindungen mit lockerer Bindung der Atome, die zur Umsetzung
in einfachere Stoffe mit festen Atombindungen neigen, gelangen beim
Tier mit der organischen Nahrung in großer Menge in den Organismus.
Es sind dies Stoffe aus den Gruppen der Eiweißkörper, Fette und
Kohlehydrate. Alle diese Stoffe unterliegen im Tierkörper umfangreichen
Umformungen, aus denen zunächst einmal in der Assimilationsphase des
Stoffwechsels die spezifischen komplexen Verbindungen der lebendigen
Substanz aufgebaut werden, die zum Teil noch labiler sind als die
eingeführten organischen Nahrungsstoffe an sich. +Die Prozesse der
Assimilationsphase des Stoffwechsels werden daher im ganzen mit
Energieaufnahme und Energieaufspeicherung in potentieller Form
verbunden sein.+ Beim Tier ist aber der Weg von den aufgenommenen
Nahrungsstoffen bis zur Bildung der spezifischen Verbindungen,
welche die lebendige Substanz aufbauen, verhältnismäßig kurz, da das
Tier schon fertige organische Nahrung in den genannten Verbindungen
aufnimmt. Bei der Pflanze dagegen ist der Weg viel länger. Da die
Pflanze als Nahrung nur die einfachsten anorganischen Verbindungen
benutzt, wie Kohlensäure, Wasser, Salpeter etc., die wenig oder gar
keinen Energiegehalt haben und da andererseits die Aufbauprozesse der
Assimilationsphase im ganzen mit einem Energieverbrauch verknüpft sind,
so muß für die Pflanze eine andere Energiequelle zur Verfügung stehen,
aus der erst durch Energieumsatz die chemische potentielle Energie
gewonnen wird, die in den komplexen Verbindungen, welche die lebendige
Substanz zusammensetzen, aufgespeichert ist. Wir werden gleich sehen,
welche Energiequelle das ist.
In der Dissimilationsphase des Stoffwechsels zerfallen die
komplexen Verbindungen der lebendigen Substanz schließlich, und
zwar zum großen Teil durch oxydative Aufspaltung mit Hilfe des
aufgenommenen Sauerstoffs, zum Teil auch durch enzymatische und andere
Spaltungsvorgänge in einfache Verbindungen mit fester Bindung der
Atome, wie Kohlensäure, Wasser und einfache stickstoffhaltige Stoffe,
also in die gleichen Verbindungen, aus denen in der grünen Pflanze die
komplexen Verbindungen der lebendigen Substanz aufgebaut worden sind.
Wie der Aufbau von lebendiger Substanz aus diesen einfachen Stoffen mit
Energieaufnahme, d. h. mit Energieaufspeicherung verbunden war, so ist
der Zerfall von lebendiger Substanz in diese einfachen Verbindungen
natürlich mit Energieproduktion, d. h. mit Energieabgabe verknüpft.
+Die Dissimilationsprozesse gehen also im ganzen mit Energieentfaltung
nach außen einher.+ In ihnen liegt die Quelle für die mannigfaltigen
Leistungen der lebendigen Substanz.
Wie beträchtlich aber die Energiemengen sind, die beim Tier mit der
organischen Nahrung in Form von potentieller chemischer Energie
aufgenommen werden, das geht aus den Wärmemengen hervor, die bei der
Oxydation dieser Stoffe, sei es im Tierkörper, sei es im Kalorimeter
frei werden. So beträgt z. B. die Verbrennungswärme für 1 g trocknen
Eiweißes 4,998, also rund 5,000 Kilogrammkalorien, für 1 g Rohrzucker
3,348 Kilogrammkalorien und für 1 g Butterfett 7,264 Kilogrammkalorien.
Danach gewinnt man einen Begriff davon, wie große Energiemengen
z. B. beim Menschen täglich in den Körper eingeführt werden, wenn man
etwa das von ~Voit~ angegebene Kostmaß zugrunde legt, das für einen
mittelgroßen Arbeiter 118 g Eiweiß, 500 g Kohlehydrate und 56 g Fett
beträgt.