Die stabförmigen Bakterien dringen durch die Wurzelhaare, deren

Wand sie lokal zur Aufquellung bringen, in die Rinde der Wurzel

ein, verursachen hier die genannten Wucherungen der Parenchymzellen

und füllen diese mit einer Bakterienmasse an, die schließlich in

abnorm gebildete vergrößerte und verzweigte, aber noch wachstums-

und teilungsfähige Formen, die sog. #Bakteroiden#, übergeht.

Während die Bakterien von dem Überschuß der Kohlehydrate ihres

Wirtes, in der ersten Zeit auch noch von dessen Eiweiß zehren,

kommt den Bakteroiden die Fähigkeit zu, den atmosphärischen

Stickstoff zu binden. Die Leguminose aber kann andauernd den

Bakteroiden den gebundenen Stickstoff entziehen. Man hat berechnet,

daß Lupinen pro Hektar auf diesem Wege bis zu 200 kg Stickstoff zu

gewinnen vermögen, also mehr als in 300 Doppelzentnern Stallmist

durchschnittlich enthalten ist. Demnach hat diese Stickstoffbindung

eine große Bedeutung für die Landwirtschaft, und man sucht sie

durch Impfung der Felder mit wirksamem Boden oder mit Reinkulturen

besonders virulenter Bakterien zu fördern. Bei der Kultur der

Seradella (Leguminose) ist denn auch durch Impfung eine erhebliche

Steigerung der Produktion erzielt worden; während der ungeimpfte

Boden 5 kg Frischgewicht pro Ar ergab, wurden nach Impfung 400 kg

pro Ar geerntet. -- Stehen der Leguminose genügend Nitrate im Boden

zur Verfügung, so vermag sie mit diesen vorzüglich zu gedeihen; da

die Nitrate zugleich auf Bacillus radicicola schädlich wirken, so

kommt es unter diesen Umständen gar nicht zur Knöllchenbildung.

Außer bei den Leguminosen kommen auch bei Alnus, Elaeagnus

und Casuarina regelmäßig Wurzelknöllchen durch Infektion mit

niederen Pflanzen zustande. Elaeagnus und Alnus können den freien

atmosphärischen Stickstoff assimilieren, wenn ihre Wurzeln

Knöllchen besitzen. Auch Podocarpus hat die gleiche Befähigung.

Hier aber handelt es sich um die Verbindung der Wurzel mit einem

Pilz, um eine „#Mykorrhiza#“[185].

Eine Mykorrhiza findet sich bei zahlreichen Pflanzen, vor

allem solchen, die im Humus der Wälder und Heiden leben. Man

unterscheidet zwei Extreme, die durch Zwischenstufen verbunden

sind, als #ekto#- und #endotrophe# Mykorrhiza. Bei der ersteren

(Fig. 251, _1_, _2_) umgibt ein Mantel von Pilzhyphen die Wurzel

und umhüllt auch schon deren Vegetationspunkt (viele unserer Bäume,

Monotropa); bei der letzteren (Fig. 251, _3_, _4_) lebt der Pilz

in den Zellen gewisser Wurzelschichten und sendet nur einzelne

Fäden in den Boden (Orchideen, Ericaceen, viele Liliaceen). --

Die endotrophen Mykorrhizapilze werden von den Zellen der Wurzel

teilweise verdaut; es müssen also alle dabei freiwerdenden

Stoffe der Phanerogame zugute kommen. Wenn auch noch nicht ganz

sichergestellt ist, ob der Pilz die Fähigkeit hat, atmosphärischen

Stickstoff zu binden, so kann man doch wohl sagen, die #endotrophe#

Mykorrhiza sei #einigermaßen# klargelegt. Sie ist auch in manchen

Fällen als eine ganz unentbehrliche Assoziierung erkannt, insofern

als bei den Orchideen vielfach schon die Keimung, bei den Ericaceen

die Weiterentwicklung des Keimlings unterbleibt, wenn der Pilz

fehlt. Weniger klar liegen die Verhältnisse bei der #ektotrophen#

Mykorrhiza. Hier stehen sich noch immer mehrere Anschauungen

unvermittelt gegenüber: nach der einen soll der Pilz ein reiner,

also auch im Grunde schädlicher Parasit sein; nach der zweiten ist

die Blütenpflanze der Parasit; die dritte nimmt eine #wirkliche

Symbiose# zwischen beiden Organismen an und stellt sich mit STAHL

die Beziehungen zwischen beiden etwa in folgender Art vor: der

Pilz nimmt sehr energisch Nährsalze aus dem Boden und versorgt mit

diesen auch die autotrophe Blütenpflanze; diese liefert dem Pilz

dafür organische Nahrung. Da aber eine ektotrophe Mykorrhiza sich

auch bei farblosen Phanerogamen (z. B. Monotropa) findet, so muß

wenigstens hier an einen Parasitismus der Blütenpflanze gedacht

werden.

Das gleiche dürfte bei endotropher Mykorrhiza für die #nichtgrünen#

Orchideen (Neottia, Coralliorhiza, Epipogon) gelten, die also

nicht saprophytisch vom Humus leben, sondern offenbar von den

Mykorrhizapilzen ernährt werden.

Die Konsortien von Algen und Pilzen, die man #Flechten# nennt,

finden gewöhnlich eine Deutung, die der dritten bei der ektotrophen

Mykorrhiza angeführten entspricht[186].

Neuerdings sind in den #Blättern# von tropischen Pflanzen

(Rubiaceen und Myrsinaceen) Knöllchen gefunden worden, die einer

Infektion durch Bakterien ihren Ursprung verdanken. Während

aber bei den Leguminosen die Infektion immer von dem zufälligen

Zusammentreffen zwischen Bakterien und Blütenpflanze abhängt,

wird bei den genannten Pflanzenfamilien schon dem Embryo in

der Mutterpflanze eine gewisse Bakterienmasse mitgegeben; und

wenn diese künstlich ferngehalten wird, erfolgt die Entwicklung

bei Ardisia anomal. Daß auch hier eine Assimilation von freiem

Stickstoff stattfindet, ist wenigstens für die Rubiaceen

erwiesen[187].

C. Assimilation der übrigen Stoffe.

Die +Schwefelsäure+ schließt sich im Stoffwechsel der Pflanze am

engsten an den Stickstoff an, da sie ja ebenfalls zum Aufbau von

Eiweißstoffen, die etwa ½-1½% S enthalten, Verwendung findet. Wo

und unter welchen Bedingungen ihre Assimilation stattfindet, ist noch

unklar; nur so viel ist bekannt, daß dabei eine Reduktion stattfinden

muß. Bei einigen Pflanzen findet Schwefel nicht nur im Eiweiß, sondern

auch in anderen Verbindungen Verwendung.

Die +Phosphorsäure+ schließt sich insofern an die Schwefelsäure an, als

sie zum Aufbau wenigstens gewisser Proteïnsubstanzen (Nukleoalbumine)

und vor allem der Nukleoproteïde der Zellkerne in einer Menge von

0,3-3% dient. Im Gegensatz zur Schwefelsäure wird die Phosphorsäure bei

ihrer Aufnahme in diese Moleküle nicht reduziert. Auch die in keiner

Pflanze fehlenden Lezithine (vgl. S. 222) enthalten Phosphor; ebenso

das besonders im Samen auftretende Phytin.

Die +Metalle+. Kalium, Kalzium, Magnesium und Eisen sind, wie z. B.

durch die Wasserkulturmethode gezeigt wurde, ebenso unentbehrlich

wie irgendeiner der bisher besprochenen Stoffe; es ist zum mindesten

für Kalium und Magnesium sehr wahrscheinlich, daß sie am Aufbau

gewisser Verbindungen teilnehmen, die für die Existenz der Pflanze

wesentlich sind. Vermutlich enthält z. B. das Protoplasma solche

Stoffe. Aber auch andere Substanzen können sie enthalten; so ist z. B.

für den Chlorophyllfarbstoff ein beträchtlicher Gehalt an Magnesium

nachgewiesen. Man glaubte früher irrtümlicherweise, das Chlorophyll

enthalte Eisen, weil in einer Nährlösung ohne Fe die Chloroplasten gelb

bleiben (#Chlorose# S. 205). Wir wissen jetzt, daß das Chlorophyll

eisenfrei ist und daß auch nichtgrüne Pflanzen Eisen nötig haben;

deshalb gewinnt die Vermutung an Wahrscheinlichkeit, daß das

#Protoplasma# selbst Eisen bedürfe, und daß die Chlorose bei Fe-Mangel

die Folge eines kranken Protoplasmas sei.

Kalium, Magnesium und Eisen müssen demnach, da sie in die

Pflanzensubstanz übergehen, irgendwo assimiliert werden. Wo und wie das

geschieht, ist noch unbekannt. -- Etwas anders liegt die Sache beim

Kalzium. Es ist bei manchen Pflanzen (Algen) entbehrlich, bei anderen

hat es jedenfalls in erster Linie eine #schützende# Wirkung, insofern

als es Giftwirkungen, die von Eisen, Magnesium, Kalium und Natrium,

aber auch von Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Salzsäure

ausgehen, aufzuhalten vermag. Es ist aber nicht wahrscheinlich, daß

auch bei den höheren Pflanzen seine Unentbehrlichkeit durch diese

Schutzwirkung allein bedingt ist.

Bei Besprechung der Insektivoren und gewisser grüner Parasiten ist

darauf hingewiesen worden, daß diese vielleicht die Aschensubstanzen

bereits in organischer Bindung aufnehmen. Sicheres ist aber nicht

bekannt.

+Wasser.+ Daß das Wasser unentbehrlich für die Pflanze ist, wissen wir.

Wenn es aber ohne chemische Umwandlung als Wasser in den Pflanzenkörper

eingelagert wird, werden wir nicht von „Assimilation“ sprechen. So

z. B. bei dem Wasser, das die Vakuole füllt, oder das in Plasma und

Zellhaut eingelagert ist. Anders wenn das Wasser #chemisch gebunden

wird#. Das findet z. B. notwendigerweise statt, wenn aus Kohlensäure

Kohlehydrate entstehen und wahrscheinlich auch anderwärts. In diesen

Fällen kann man demnach von einer Assimilation des Wassers mit dem

gleichen Recht reden, wie man von Assimilation der Kohlensäure spricht.

IV. Wanderung und Wandlung der Assimilate.

Die Assimilate dienen in erster Linie als #Baustoffe# zum Aufbau neuer

Pflanzensubstanz, also zur Herstellung neuer Zellen; daneben finden sie

auch Verwendung als #Reserven#, als #Wanderstoffe#, und ein Teil von

ihnen wird als #Betriebsstoffe# verbraucht, während andere in #Exkrete#

oder #Sekrete# übergeführt werden.

Nur selten findet das Wachstum an den Stellen statt, die

assimilatorisch tätig sind; die Kohlensäureassimilation z. B. erfolgt

größtenteils in ausgewachsenen Laubblättern, während das Wachstum in

der Nähe der Vegetationspunkte, räumlich mehr oder minder weit von den

Blättern entfernt, sich vollzieht. Auch zeitlich fällt Organbildung

und Assimilationstätigkeit nur teilweise zusammen. Viele Pflanzen

haben Zeiten lebhafter Assimilation, die mit geringer Organbildung

verbunden ist; und abwechselnd damit dann umgekehrt Zeiten lebhaften

Wachstums bei geringer oder gänzlich fehlender Assimilationstätigkeit.

Unsere Bäume verlieren im Herbst die Blätter, unsere Stauden die

ganzen oberirdischen Organe; beide müssen im Frühjahr erst neue

Assimilationsorgane bilden, ehe sie mit erneuter Assimilation beginnen,

und zu dieser Organbildung brauchen sie #gespeicherte# Assimilate.

Auch jeder keimende Same lebt zunächst auf Kosten der Assimilate

einer älteren Generation. Solche gespeicherte Assimilate nennt man

#Reservestoffe#. Sie können am Ort ihrer Bildung deponiert sein, oder

sie können sich an sekundärer Lagerstätte befinden. Den ersten Fall

illustriert jedes Laubblatt, das am Abend eines hellen Sommertages

mit Stärke überfüllt ist. Den zweiten sehen wir bei Samen, die in

einem besonderen Nährgewebe (Endosperm) oder in den Kotyledonen

die Reserven beherbergen, doch auch an Vegetationsorganen, die als

Reservestoffbehälter schon an ihrer Gestalt kenntlich sind, so die

angeschwollenen Blätter der Zwiebeln, die angeschwollenen Stengel

(z. B. Kartoffel) oder Wurzeln (z. B. Rübe). Wenn Assimilate in diese

Reservestoffbehälter gelangen sollen, so müssen sie #wandern#, und

wenn sie aus diesen Behältern austreten und für Organbildung verwendet

werden sollen, so müssen sie abermals wandern. Viele Reservestoffe

oder Assimilate sind aber zunächst in einer Form gegeben, die ihnen

den Übertritt von Zelle zu Zelle ganz unmöglich macht, sie sind fest;

man denke an die Stärke. Andere sind zwar gelöst, aber sie besitzen

so große Moleküle, daß sie wenig diffusionsfähig sind (z. B. Inulin).

Aus diesen Gründen sieht man die Reservestoffe in der Regel einer

Umwandlung („#Mobilisierung#“) unterworfen, ehe ihre Wanderung beginnt.

A. Mobilisierung der Reservestoffe.

Bei der Mobilisierung der Reservestoffe handelt es sich meist um eine

wenig tiefgreifende Veränderung, eine sog. #Hydrolyse#, d. h. um eine

unter Wasseraufnahme vor sich gehende Zerspaltung in kleinere Moleküle.

Diese ist bei den drei Grundtypen der Reservestoffe, den Kohlehydraten,

den Fetten, den Eiweißkörpern gesondert zu betrachten.

1. Hydrolyse der Kohlehydrate.

Die +Stärke+ ist einer der wichtigsten Reservestoffe der Pflanze.

Sie bildet bei Samen sowie bei Knollen und Zwiebeln nicht selten

die Hauptmasse der Reserven. In der Kartoffelknolle besteht 20%, im

Weizensamen 70% der frischen Substanz aus ihr. Auch im Mark, dem

Holzparenchym, den Markstrahlen und der Rinde der Bäume ist sie in

reicher Menge enthalten. Chemisch gilt heute die Stärke als ein

polymerisiertes #Maltoseanhydrid#, dem wahrscheinlich die Formel

(C_{12}H_{20}O_{10})_{n} zukommt[188]. Sie ist völlig unlöslich;

um wanderungsfähig zu werden, muß sie abgebaut worden. In unseren

Fabriken geschieht das durch Behandlung mit Säuren. Der im Handel

befindliche Traubenzucker wird durch Behandlung von Kartoffelstärke mit

Schwefelsäure gewonnen. Entsprechend der Formel

(C_{12}H_{20}O_{10})_{n} + 2_{n} H_{2}O = n C_{6}H_{12}O_{6}

wird das Stärkemolekül unter Wasseraufnahme in n Glykosemoleküle

zerspalten. In der Pflanze geht aber die Hydrolyse unter dem Einfluß

eines besonderen Stoffes, der #Diastase#, vor sich. Es ist das eine

Substanz, die man mit Wasser oder Glyzerin aus der Pflanze herauslösen

kann. Durch Zusatz von Alkohol wird sie aus dem Extrakt ausgefällt und

kann nach abermaliger Lösung wieder die gleiche Wirkung auf Stärke

ausüben wie zuerst. Nach Erhitzung wird sie aber unwirksam. WILLSTÄTTER

hat durch Adsorption Enzyme, darunter auch eine Diastase, weitgehend

gereinigt und hat gezeigt, daß sie weder zu den Kohlehydraten noch

zu den Proteinen gehört. Von anderen Enzymen unterschied sich dieses

Präparat nur durch seine Wirkung auf Stärke, chemisch aber gar nicht;

nach dem Erhitzen war überhaupt jeder Unterschied verschwunden. So

birgt die Frage nach der chemischen Natur der Diastase und anderer

Enzyme noch viele Rätsel[189].

Diese Diastase hat nun eine ganz ähnliche Wirkung auf Stärke wie

die Schwefelsäure, aber sie baut freilich die Stärke nicht so

vollständig ab wie die Säure, sondern sie macht nach Bildung des

Disaccharids #Maltose# halt. Man bezeichnet die Schwefelsäure und

ebenso die Diastase als einen #Katalysator#. Katalysatoren aber nennt

man Stoffe, die die Geschwindigkeit einer freiwillig verlaufenden

chemischen Reaktion ändern. In erster Linie handelt es sich um die

#Beschleunigung# von Reaktionen. In unseren Laboratorien bedienen

wir uns zur Beschleunigung von Reaktionen vor allem einer erhöhten

Temperatur; dieses Mittel kann der Organismus nicht weitgehend

verwenden, weil sein Leben an enge Temperaturgrenzen gebunden ist.

In zweiter Linie beschleunigen wir Reaktionen durch anorganische

Katalysatoren. Da viele von diesen, z. B. die oben verwendete

Schwefelsäure, das Protoplasma schädigen, so begreifen wir, daß im

Organismus besondere, unschädliche Katalysatoren auftreten. Diese

nennt man #Enzyme#[190] und findet sie bei Pflanzen wie bei Tieren

in gleicher Weise vor. Während nun viele anorganische Katalysatoren

auf sehr verschiedenartige chemische Vorgänge Einfluß haben, sind die

organischen Katalysatoren von ganz spezifischer Wirkungsweise; Diastase

z. B. wirkt #nur auf Stärke# ein. Da der Katalysator nicht oder nicht

dauernd in die Reaktion eingeht, so kann eine kleine Menge von ihm

eine sehr große Masse hydrolysieren, wenn für dauernde Abfuhr der

Reaktionsprodukte gesorgt ist.

Die Diastase findet sich in zahlreichen Pflanzenorganen, insbesondere

solchen, die viel Stärke enthalten, z. B. in Laubblättern, in keimenden

Samen. Der Diastasegehalt eines Organs ist aber kein konstanter,

vielmehr wird er nach Bedürfnis der Pflanze reguliert, auch kann die

Diastase durch Bildung von anderen Enzymen in ihrer Wirkung gehemmt

werden (Antienzyme). Hier treffen wir also wieder einen der vielen

Regulationsvorgänge, die für den Organismus so charakteristisch sind.

[Illustration: Fig. 252. Korrodierte Stärkekörner aus keimender Gerste.

_1_, _2_, _3_, _4_ aufeinanderfolgende Stadien der Auflösung, die sich

in #einem# Samen nebeneinander vorfinden. Nach NOLL.]

In der Pflanze wirkt die Diastase auf die #Stärkekörner#; diese werden

unter ihrem Einfluß #korrodiert#, sie schmelzen von außen her ab,

doch geht dieses Abschmelzen meist etwas unregelmäßig vor sich, so

daß die Körner andere Gestalt annehmen. An einzelnen Punkten frißt

die Diastase rascher in die Tiefe und zerlegt so das Korn unter

Benutzung präexistierender Spalten und Kanäle in kleinere Stücke,

die dann weiter abschmelzen (Fig. 252). Außerhalb der Pflanzen kann

man die Diastasewirkung am besten an einem dünnen Stärke#kleister#

demonstrieren, der nach Zusatz von Diastase im Laufe von Minuten oder

Viertelstunden in Zucker übergeht. Dementsprechend bemerkt man an

Proben, die man mit Jod versetzt, daß die anfangs bläuliche Färbung

einer weinroten, endlich einer gelben Farbe weicht.

Auch +Zellulose+, die chemisch der Stärke sehr nahe steht[188], tritt

häufig als Reservestoff auf. In dem Endosperm vieler Samen, besonders

auffallend bei den Palmen (z. B. Elfenbeinpalme), sieht man die

Zellwände außerordentlich stark verdickt. Die Verdickungsschichten

werden bei der Keimung aufgelöst. Auch hier ist ein Enzym tätig (die

sog. #Zytase#), das nun aber freilich nicht jede beliebige Zellulose

anzugreifen vermag. Gerade typische Zellulose (S. 31) wird nicht von

ihm angegriffen, wohl aber von einem anderen Enzym, der #Zellulase#.

Das +Inulin+, das namentlich bei den Kompositen und Campanulaceen

verbreitet ist, geht in ähnlicher Weise aus #Fruktose# hervor wie die

Stärke und die Zellulose aus #Maltose#[188]. Im Gegensatz zu diesen

beiden Kohlehydraten kommt es stets nur in gelöstem Zustand in den

Pflanzen vor. Trotzdem ist es nicht ohne weiteres wanderungsfähig und

wird bei der Keimung durch ein Enzym in Fruktose abgebaut.

Auch #Rohrzucker# findet sich sehr häufig als Reservestoff und wird in

großer Menge z. B. im Zuckerrohr und in der Zuckerrübe gespeichert.

Er wird durch das weit verbreitete Enzym „Invertin“ in Dextrose und

Lävulose gespalten.

2. Die Fette.

Wenn wir auch die unter den Reservekohlehydraten erwähnten Körper

nicht aus Dextrose bzw. Lävulose #herstellen# können, so begreifen

wir doch, daß es der Pflanze ebenso leicht wird, sie aufzubauen wie

abzubauen. Viel schwieriger ist es zu verstehen, wie die Pflanze Fette

(Glyzerinester verschiedener Fettsäuren vgl. S. 25) aus Kohlehydraten

zu bilden vermag. Fette fehlen wohl keinem lebenden Protoplasma; es

wurde ja schon mehrfach auf die allgemeine Verbreitung des Lezithins

hingewiesen, das ein Fettderivat ist. In besonders großen Mengen

aber treten die Fette als Reservestoffe auf. In den assimilierenden

Laubblättern freilich nicht, wohl aber in vielen reifen Samen, wo sie

an Stelle verschwindender Kohlehydrate treten. Bei der Keimung werden

sie durch das Enzym Lipase in Fettsäure und Glyzerin zerspalten.

Die Fettsäure als solche kann die wasserdurchtränkte Zellhaut schon

leichter durchwandern als das Fett, doch dürfte sie in der Regel keine

allzu großen Strecken in der Pflanze zurücklegen, vielmehr rasch wieder

in Kohlehydrate verwandelt werden. -- Fettes Öl findet sich außerdem im

Fleisch (Perikarp) mancher Früchte, z. B. bei der Ölpalme und Olive,

und wird dann nicht mehr in den Stoffwechsel der Pflanze hereingezogen.

3. Die Eiweißkörper.

Das Eiweiß findet sich in den Reservestoffbehältern teils gelöst, teils

in kristallinischer oder amorpher Form. Die Kristalle kommen frei

im Plasma, Zellkern oder den Chromatophoren vor, in den Samen aber

besonders in den Aleuronkörnern, wo sie von den Globoiden (vgl. S. 26)

begleitet werden.

Die hydrolytischen Abbauprodukte der Eiweißkörper sind vor allem

Aminosäuren, deren weite Verbreitung in der Pflanze schon erwähnt

wurde. Namentlich wenn eiweißreiche Samen, wie z. B. Rizinus. Pinus

u. v. a. keimen, wird man die reichlich auftretenden Aminosäuren als

Abbauprodukte des Eiweißes betrachten dürfen. Aminosäuren, die sich an

anderen Stellen vorfinden, können ja immer auch beim Eiweiß#aufbau#

entstanden sein. Das Eiweißmolekül zerfällt nicht sofort und nicht

ausschließlich in Aminosäuren. Der Abbau erfolgt durch allmähliche

Zertrümmerung des Riesenmoleküls, wobei zunächst Albumosen auftreten,

dann Peptone und dann erst Aminosäuren. Neben letzteren treten

Ammoniak, ferner auch schwefelhaltige und eventuell phosphorhaltige

Spaltungsprodukte und wohl auch allgemein Kohlehydratgruppen auf.

Dieser hydrolytische Abbau des Eiweißes vollzieht sich unter dem

Einfluß von „#proteolytischen#“ Enzymen (Proteasen), die aller

Wahrscheinlichkeit nach große Ähnlichkeit mit den entsprechenden

Enzymen des Tierkörpers haben. Demnach hätten wir zu unterscheiden:

1. #Pepsine#, die das Eiweißmolekül nur wenig tief, bis zu

Albumosen und Peptonen abbauen.

2. #Erepsine#, die das Pepton in Aminosäuren überführen.

3. #Trypsine#, die Eiweiß direkt bis zu den Aminosäuren abbauen.

4. #Desamidasen#, die aus Aminosäuren Ammoniak abspalten.

Die Abbauprodukte des Eiweißes erfahren in der Pflanze rasch

Veränderungen; demnach ist das Gemisch stickstoffhaltiger

organischer Verbindungen, das man bei einer im Dunkeln gehaltenen

Pflanze erhält, #nicht# identisch mit den durch Hydrolyse von

Eiweiß außerhalb der Pflanze entstehenden Spaltungsprodukten. Es

folgen nämlich in der Pflanze auf die primäre Spaltung sofort

wieder Synthesen, die z. B. zur Bildung von #Amiden# führen. Unter

den Amiden steht an Verbreitung das #Asparagin# obenan. Sehr

reichlich findet es sich in Gramineen und Leguminosen; im Liter

Preßsaft von Bohnenkeimlingen z. B. ist es bis zu 15 g enthalten.

Bei Cruciferen und Cucurbitaceen wird es durch das #Glutamin#

ersetzt, während in den Koniferen einer Diaminosäure, dem

#Arginin#, die entsprechende Rolle zuzufallen scheint. Bei solchen

Synthesen wird vor allem die Anhäufung des #giftigen Ammoniaks#

vermieden; die Amidbildung in der Pflanze hat eine ähnliche

Bedeutung wie im Tierkörper die Harnstoffbildung: Asparagin und

Harnstoff sind also entgiftetes Ammoniak. Die Entstehung von

Asparagin ist aber an die Gegenwart von unoxydierten C-Atomen

(also z. B. Kohlehydrat) gebunden, während Harnstoff aus NH_{3}

und oxydiertem Kohlenstoff, also auch im Hungerzustande, gebildet

werden kann[191]. Noch weitergehend sind die Synthesen am Licht, wo

aus den Eiweißspaltprodukten sofort wieder Eiweiß gebildet wird.

B. Wanderung der mobilisierten Reservestoffe.

Wenn die Reservestoffe durch geeignete Enzyme in lösliche Form gebracht

oder in Substanzen von kleinerem Molekulargewicht verwandelt sind,

dann können sie wandern; sie sind „mobilisiert“. Bei diesen Bewegungen

muß wie bei anderen Stoffwanderungen vor allem ein Diffusionsgefälle

gegeben sein und dauernd unterhalten werden. Das geschieht dadurch,

daß in den Zellen, die sich an die Reservestoffbehälter in größerer

oder kleinerer Entfernung anschließen, ein lebhaftes Wachstum

einsetzt. Solange dieses andauert, wird jedes zutretende Molekül rasch

verwandelt, Zucker z. B. in Zellulose umgebildet, und dadurch Platz

für nachrückende Moleküle geschaffen. Doch auch in nicht wachsenden

Organen, z. B. Kotyledonen, Endospermen, stellt die Pflanze ein

Diffusionsgefälle her, z. B. dadurch, daß die Zellen, die das Ziel

der Wanderung sind, ein stärkeres Kondensationsvermögen für Zucker

(Stärkebildung) haben als andere. Man kann das Diffusionsgefälle auch

künstlich herstellen, wenn man Reservestoffbehälter unter geeigneten

Vorsichtsmaßregeln einseitig mit großen Wassermassen in Berührung

bringt. Auf diese Weise ist es z. B. gelungen, künstlich eine

Entleerung von Samen, Zwiebeln usw. zu erzielen.

Lehrbuch der Botanik für Hochschulen · 第 32 / 90 段