Da jede Diffusionsbewegung nur sehr langsam sich vollzieht, so muß

bei Stofftransporten auf größere Entfernung eine Unterstützung

durch Massenbewegung hinzutreten. So werden z. B. im Frühjahr die

Reservestoffe, die im Holzkörper unserer Bäume deponiert sind, mit

dem aufsteigenden Wasserstrom in den Gefäßen fortgerissen. Im Inhalt

der Gefäße läßt sich zu dieser Zeit reichlich Glykose nachweisen.

Umgekehrt wird sich der Strom von mobilisierten Reserven, der von den

Laubblättern abwärts wandert, mindestens zum Teil in den Siebröhren

bewegen. Im einzelnen bedarf hier aber noch vieles der Aufklärung[192].

Auch eine andere Stoffwanderung aus dem Laubblatt hat man

beobachtet. Kurz vor dem Laubfall „vergilben“ die Blätter: während

die grünen Farbstoffe des Chlorophylls gelöst und weggeführt

werden, bleiben die gelben in den Chloroplasten zurück. Es werden

dann wenigstens manche, keineswegs alle, der im Blatt enthaltenen

nützlichen Stoffe in den Stengel übergeführt und bleiben so der

Pflanze erhalten. Die Zellwände, ein protoplasmatischer Wandbelag

und osmotisch wirksame Vakuolenstoffe #bleiben#, das Blatt fällt in

turgeszentem Zustand ab; Kalium, Phosphorsäure und Stickstoff aber

werden in den Stamm übergeführt[193].

C. Weitere Stoffmetamorphosen.

+Regeneration der Reservestoffe.+ Früher oder später werden die durch

Enzyme mobilisierten Reservestoffe wieder in feste oder hochmolekulare

Stoffe zurückverwandelt. Dies geschieht unter allen Umständen am Ende

ihrer Wanderung, einerlei, ob sie da wieder als Reservestoffe deponiert

oder als Baustoffe verwendet werden. So kann z. B. im Blatt gebildete

Glykose in einen Samen oder in eine Knolle wandern und dort zu Stärke

oder zu Zellhaut transformiert werden. Bei Wanderung auf größere

Strecken findet aber nicht nur am Endziele, sondern auch unterwegs

fortwährend Reservestoffbildung statt. Das läßt sich besonders gut für

Stärke zeigen. Auf den Bahnen der Zuckerwanderung kann in jeder Zelle

sog. transitorische Stärke gebildet werden. Durch diese vorübergehende

Stärkebildung wird das Konzentrationsgefälle unterhalten, das für

dauernde Bewegung notwendig ist.

+Andere Stoffwechselprodukte+[194]. Mit den bisher genannten

organischen Stoffen ist nur ein ganz kleiner Teil der „Pflanzenstoffe“

erwähnt. Es mag hier genügen, an die organischen Säuren, die

Gerbstoffe, die Glykoside, die Alkaloide, Farbstoffe, ätherischen

Öle, Harze, Gummiharze und Federharze (Kautschuk und Guttapercha)

zu erinnern, um auf die Legion von Stoffen hinzuweisen, die aus den

Assimilaten gebildet werden. Von diesen werden nur die organischen

Säuren bei späterer Gelegenheit noch Besprechung finden (S. 235);

alle anderen sind weder nach ihrer Entstehung noch nach ihrer

physiologischen Bedeutung genügend erforscht. Bekannt ist nur, daß sie

nach ihrer Bildung in der Regel keine weitere Verwendung mehr finden.

Vermutlich handelt es sich also um #Nebenprodukte# des pflanzlichen

Stoffwechsels.

Sie brauchen nicht nutzlos zu sein. In der Tat nimmt man für manche

bittere oder giftige Stoffe an, daß sie Tiere vom Genuß der Pflanze

abhalten; auch manche Farbstoffe sollen nützlich werden dadurch,

daß sie Tiere anlocken, die Pollen, Samen oder Früchte verbreiten,

oder daß sie schädliche Tiere abschrecken (Schreckfarben). Harze

und Federharze endlich können, wenn sie austreten und erhärten,

einen Wundverschluß liefern.

+Das Reifen fleischiger Früchte.+ Eine sehr auffallende Umwandlung

von Stoffen findet auch bei der Reife fleischiger Früchte statt.

Auf einen freilich seltenen Fall (Fettbildung) ist schon oben

hingewiesen worden. Viel häufiger ist die Umwandlung von Stärke

in Zucker sowie das Verschwinden der organischen Säuren und der

Gerbstoffe. Die Früchte hören also auf, sauer oder bitter zu

schmecken, sie werden süß. In diesem Zustand werden sie dann zur

Nahrung für Tiere, die die Samen verbreiten. Die ganze Bedeutung

der chemischen Vorgänge liegt hier also auf ökologischem Gebiet.

V. Atmung und Gärung.

Bei der höheren Pflanze wird niemals die ganze Menge der im

Assimilationsprozeß erzeugten organischen Substanzen zu Bau- und

Reservezwecken verwendet; stets wird ein Teil davon #abgebaut#,

in anorganische Substanz rückverwandelt. Neben der Assimilation

existiert immer auch #Dissimilation#. Die Bedeutung dieses Prozesses,

der im allgemeinen unter Sauerstoffaufnahme vor sich geht und als

Atmung bezeichnet wird, liegt #nicht in dem Auftreten gewisser

Stoffe#, sondern in dem #Freiwerden von Energie#, die für die

Pflanze unentbehrlich ist. Bei gewissen niederen Pflanzen erfolgt

aber der #Gewinn# an freier Energie unter Umständen in anderer

Weise. Hier werden meist organische Substanzen aus dem Substrat

aufgenommen und (ohne erst weiter assimiliert zu werden) sofort

wieder abgebaut. Im einzelnen können bei diesem Abbau Oxydationen,

Reduktionen oder Spaltungen erfolgen; alle diese Prozesse werden als

Gärungen zusammengefaßt. Andere niedere Organismen vermögen die bei

der Oxydation gewisser anorganischer Stoffe freiwerdende Energie

auszunützen. Diese verschiedenen Arten des Energiegewinnes sind durch

Übergänge verknüpft.

Schienen früher die einzelnen Formen der Dissimilation zwar

#biologisch# gleichwertig aber #chemisch# außerordentlich

verschieden, so bricht sich nach den Ausführungen WIELANDs mehr und

mehr die Anschauung Bahn, daß sie #auch chemisch# im Prinzip immer

wieder auf die gleichen Vorgänge hinauslaufen. Denn es hat sich

gezeigt, daß nicht dem Sauerstoff die aktive Rolle zukommt, die man

ihm früher zuschrieb, sondern daß überall der Wasserstoff primär

eingreift, daß Hydrierungen und Dehydrierungen zuerst einsetzen und

daß die Rolle des Sauerstoffs auch von anderen Stoffen übernommen

werden kann[195].

A. Atmung.

Unter Atmung in ihrer #typischen# Form versteht man die Oxydation

organischer Substanz zu Kohlensäure und Wasser; dazu ist die Aufnahme

von Sauerstoff aus der Umgebung nötig (vgl. S. 210).

Die Atmung der Pflanzen bietet sich dem Beobachter nicht so augenfällig

dar wie die der höheren Tiere. Wie sich die Ernährung der grünen

Pflanzen nur durch das eigens angestellte Experiment feststellen ließ,

so bedurfte es gleichfalls besonderer #Versuche#, um zu erkennen, #daß

auch die Pflanzen atmen müssen, um zu leben#, daß sie ganz wie Tiere

Sauerstoff aufnehmen und Kohlensäure abgeben. SAUSSURE und DUTROCHET

haben dies in den Jahren 1822 bis 1837 durch eingehende Untersuchungen

bewiesen. Später leugnete man freilich die Existenz der Atmung bei

den Pflanzen wieder unter Hinweis auf die Kohlensäure#zersetzung# und

Sauerstoffabscheidung bei der Assimilation; man konnte sich nicht

vorstellen, daß beide Prozesse gleichzeitig stattfinden könnten.

Erst SACHS hat dann der richtigen Anschauung zum Sieg verholfen.

#Assimilation und Atmung sind zwei Lebensvorgänge, die ganz unabhängig

voneinander in der Pflanze bestehen. Während nur die +grünen+

Pflanzenteile, und zwar nur im Licht, bei der Assimilation Kohlensäure

zerlegen und Sauerstoff ausscheiden, atmen +alle+ Organe# der höheren

Pflanzen -- genau wie die der Tiere -- #Tag und Nacht Sauerstoff ein

und Kohlensäure aus#. Wird bei der Assimilation organische Substanz

gewonnen, so geht umgekehrt bei der Atmung solche verloren. Wenn grüne

Pflanzen im Licht einen bedeutenden Überschuß organischer Substanz

gewinnen, so verdanken sie diesen ausschließlich dem Umstande, daß

die zeitweilige Produktion durch die Assimilationstätigkeit der

Chlorophyllkörper die Verluste durch die ständige Atmung aller Organe

übertrifft. So genügt nach BOUSSINGAULTs Schätzungen beim Lorbeer

1 Stunde Assimilation, um das Material für 30 Stunden Atmung zu

beschaffen. Unterdrückt man die Assimilation, läßt man die Pflanze im

Dunkeln verweilen, so verliert sie ganz beträchtlich an Trockengewicht.

Die Pflanzen produzieren in 24 Stunden durchschnittlich das

5-10fache ihres Volumens an Kohlensäure. Bei Schattenpflanzen

ist die Produktion meist auf das 2fache Volumen beschränkt; die

bekannte Zimmerpflanze Aspidistra bringt es aber nur auf die

Hälfte ihres Eigenvolumens und kann sich eben deshalb auch mit der

geringen Assimilation in sehr gedämpften Lichte begnügen.

Zum Nachweis der Atmung kann man entweder die Aufnahme von Sauerstoff

oder die Abgabe von Kohlensäure durch die Pflanze benutzen. Läßt

man eine Hand voll gequollener Samen am Grunde eines zylindrischen

Glasgefäßes keimen und hält dessen Glasstöpsel einen Tag lang

verschlossen, so ist der Sauerstoff, der sich zuvor in dem Gefäß

befand, von den Keimlingen aufgezehrt; eine Kerze erlischt, wenn man

sie in den Raum einführt. Eine andere Versuchsanordnung wird durch Fig.

253 illustriert. In dem umgekehrten Kolben befinden sich Keimpflanzen,

Blüten oder Hutpilze; durch den Wattepfropfen _W_ werden sie am

Herabfallen verhindert. Die Öffnung des Kolbens ist durch Quecksilber

gesperrt, im Hals befindet sich Kalilauge _K_. Die auftretende

Kohlensäure wird dann von der Kalilauge absorbiert und das Quecksilber

steigt. Bei quantitativer Ausführung dieses Versuches ergibt sich,

daß ein Fünftel des Luftvolumens verschwindet, daß also der ganze

Sauerstoff der Luft aufgenommen wurde. Da sich aber ein abgeschlossenes

Luftvolumen bei der Atmung von Pflanzen (wenn keine Kalilauge zugegen

ist) nicht ändert, muß für jedes Volumen absorbierten Sauerstoffes

ein gleichgroßes Volumen CO_{2} gebildet werden; das Verhältnis

der ausgeschiedenen Kohlensäure zum aufgenommenen Sauerstoff, der

#Atmungsquotient#, ist gleich #eins# (CO_{2} / O_{2} = 1). Da #Glykose#

das gewöhnliche Material der Atmung ist, so erfolgt diese nach der

Formel:

C_{6}H_{12}O_{6} + 6 O_{2} = 6 CO_{2} + 6 H_{2}O.

Bei diesem Prozeß, der genau entgegengesetzt der CO_{2}-Assimilation

verläuft, muß also auch #Wasser# auftreten, das freilich nicht

so bequem wie der Verbrauch von Sauerstoff und die Produktion

von Kohlensäure nachzuweisen ist. Quantitative Bestimmungen des

Trockengewichtsverlustes und der Kohlensäure zeigen, daß letztere nicht

ausreicht, den ersteren zu erklären; ein Teil der Trockensubstanz muß

also zu Wasser geworden sein.

[Illustration: Fig. 253. Atmungsversuch. Der bauchige Teil des

Glasgefäßes _B_ ist mit Wucherblumen gefüllt. Die durch ihre Atmung

erzeugte Kohlensäure wird von der Kalilauge _K_ absorbiert und die

Absorption angezeigt durch das Steigen des Quecksilbers _Q_ in der

Röhre. Nach NOLL.]

Aber nicht unter allen Umständen bleibt ein abgeschlossenes Gasvolumen

unter der Atmungstätigkeit von Pflanzen unverändert, nicht immer ist

die auftretende Kohlensäure volumgleich mit dem verschwindenden

Sauerstoff. Kleine Abweichungen von diesem Verhältnis findet man wohl

bei allen Pflanzen, beträchtliche z. B. beim Keimen fetthaltiger

Samen und bei Blättern gewisser Sukkulenten (Crassulaceen). Das

hängt damit zusammen, daß bei diesen Samen #Fette# veratmet werden,

die viel sauerstoffärmer sind als die Kohlehydrate, und daß bei den

Crassulaceen aus Kohlehydraten nicht Kohlensäure und Wasser, sondern

bestimmte organische Säuren entstehen. Auch bei anderen Pflanzen treten

solche Säuren auf, wenn auch nicht in so großer Menge. Sie dürften

zum größten Teil beim Atmungsprozeß entstehen, doch können sie wohl

auch im aufbauenden Stoffwechsel erzeugt werden. Vor allem ist da die

Oxalsäure zu nennen, deren weite Verbreitung in Form von oxalsaurem

Kalk ja bekannt ist. Ihre Bildung geht in dem Maße weiter, als ihre

Neutralisation durch Kalk ermöglicht wird. Ohne solche Neutralisation

aber wird ihre Entstehung eingeschränkt. Selbst in oxalatfreien

Pflanzen kommt es zu einer vorübergehenden Bildung von Oxalsäure, die

aber dann rasch durch ein oxydierendes Enzym weiter oxydiert wird.

Bei der Keimung fettreicher Samen wird sehr viel mehr Sauerstoff

aufgenommen, als Kohlensäure abgegeben wird; oft so viel, daß in

den ersten Tagen im Dunkeln trotz bestehender Atmung eine Zunahme

des Trockengewichts erfolgt. Der Atmungsquotient ist also #kleiner#

als 1. Die Hauptmenge dieses Sauerstoffes wird zur Umwandlung der

sauerstoffarmen Fette in Kohlehydrate verbraucht; nur ein kleiner

Teil dient zur Atmung.

Bei den #Crassulaceen# ist die Oxydation der Kohlehydrate

eine unvollständige; nur ein Teil ihres Kohlenstoffs wird in

CO_{2} übergeführt, der übrige zur Bildung organischer Säuren

verwandt. Deshalb erscheint weniger Kohlensäure, als man nach

der Sauerstoffaufnahme erwarten sollte. Der Atmungsquotient ist

kleiner als 1. -- Dieser eigenartige Atmungsprozeß, der mit

einer schon am Geschmack wahrnehmbaren Säurebildung im Zellsaft

verbunden ist, hat für sukkulente Pflanzen eine große ökologische

Bedeutung. Die auftretenden Säuren (Äpfelsäure und Oxalsäure vor

allem) geben nämlich am Licht Kohlensäure ab. Diese kann dann

sofort im Assimilationsprozeß wieder Verwertung finden, während

bei der typischen Atmung wenigstens alle in der Nacht entstandene

CO_{2} entweicht und für die betreffende Pflanze verloren geht. Die

Sukkulenten sparen also mit ihrem C-Vorrat, und das dürfte damit

zusammenhängen, daß sie sich nicht so leicht mit Kohlensäure aus

der Luft versehen können wie gewöhnliche Pflanzen. (Verringerung

des Gasaustausches wegen Einschränkung der Transpiration.)

Wie gesagt, ist die Atmung bei den höheren Pflanzen allgemein

verbreitet; sie findet sich nicht nur bei Pflanzenteilen, die

chlorophyllfrei sind (vgl. die Versuche S. 234), sondern sie läßt sich

auch in chlorophyllhaltigen Zellen nachweisen. Hier wird sie freilich

am Licht durch den quantitativ sehr überwiegenden Assimilationsprozeß

überdeckt; sie äußert sich also nur in einer #Verminderung# der

Assimilationsprodukte. Dämpft man das Licht mehr und mehr ab, so

verschwindet die Assimilation schließlich ganz, und die Atmung zeigt

sich in voller Klarheit.

Wenn demnach Atmung in jeder einzelnen Zelle stattfindet, so ist sie

in verschiedenen Organen und unter verschiedenen äußeren Bedingungen

doch ihrer Intensität nach außerordentlich verschieden. Lebhaft

wachsende Pflanzenteile, junge Pilze, keimende Samen, Blütenknospen

und vor allem die Infloreszenzen von Araceen und Palmen zeigen eine

sehr energische Atmungstätigkeit. Diese übertrifft bei manchen

Bakterien und Pilzen nicht unbeträchtlich die des Menschen, wenn man

sie an gleichen Gewichtsmengen Körpersubstanz mißt. In der Mehrzahl

der Fälle, insbesondere bei Pflanzenteilen, die ganz oder überwiegend

aus ausgewachsenen Geweben bestehen, ist aber der Sauerstoffkonsum

und entsprechend die Kohlensäureproduktion ganz bedeutend geringer

als bei den warmblütigen Tieren. -- Unter den äußeren Einflüssen,

die von Wichtigkeit für die Intensität der Atmung sind, müssen vor

allem die Temperatur und der Sauerstoff genannt werden. Wie auf

alle Lebensvorgänge, so wirkt auch auf die Atmung eine Zunahme der

Temperatur zunächst beschleunigend. Die Produktion der Kohlensäure wird

genau in der gleichen Weise wie viele andere chemische Vorgänge durch

eine Temperatursteigerung um 10° ungefähr verdoppelt bis verdreifacht.

Bald folgt aber auch hier mit weiter steigender Temperatur eine Abnahme

der Atmung. Im Gegensatz zu anderen Erscheinungen ist der abfallende

Ast der Kurve bei der Atmung ganz außerordentlich steil, so daß Optimum

und Maximum fast zusammenfallen.

Man pflegt die Atmung als einen Verbrennungsprozeß zu bezeichnen.

Wenn das richtig ist, sollte man glauben, daß die Menge des zur

Verfügung stehenden Sauerstoffes von fundamentaler Wichtigkeit sei;

insbesondere sollte man erwarten, daß die Atmung in reinem Sauerstoff

enorm gesteigert, im sauerstoffreien Raum völlig sistiert werde.

Keines von beiden trifft zu. In reinem Sauerstoff ist die Atmung

nicht wesentlich vermehrt, und erst bei einem Sauerstoffdruck von 2-3

Atmosphären macht sich anfänglich eine Zunahme der Atmung bemerkbar,

der aber bald eine als Absterbeerscheinung zu deutende Abnahme folgt.

-- Sehr viel auffallender ist die Tatsache, daß Pflanzen ohne Gegenwart

von Sauerstoff fortfahren, Kohlensäure zu produzieren. Hier kann

natürlich von einem „Verbrennungsprozeß“ nicht mehr die Rede sein; man

spricht von „#intramolekularer Atmung#“[196], weil die auftretende

Kohlensäure ihre Entstehung einer Umlagerung von Atomen im Molekül des

Atmungsmateriales (Zucker) verdankt. Dabei zerfällt das Zuckermolekül

und bildet neben Kohlensäure stets andere, nämlich stark #reduzierte#

Substanzen, manchmal z. B. #Alkohol#, nach der Formel:

C_{6}H_{12}O_{6} = 2 C_{2}H_{6}O + 2 CO_{2}.

Nimmt man statt dieser empirischen die Strukturformeln:

COH · CHOH · CHOH · CHOH · CHOH · CH_{2}OH

= CO_{2} + CH_{3} · CH_{2}OH + CH_{3}CH_{2}OH + CO_{2},

so sieht man, daß das Zuckermolekül in vier Stücke zerbricht, von denen

zwei sauerstoffärmer, die beiden anderen sauerstoffreicher sind als

die Molekülgruppen, aus denen sie hervorgehen. Es entziehen also bei

dieser Art von Atmung #gewisse# Molekülgruppen anderen den #gebundenen

Sauerstoff#.

Man nimmt an, daß Sauerstoffatmung und intramolekulare Atmung der

Ausdruck ein und derselben Befähigung der Pflanze sind, mit anderen

Worten, daß die Sauerstoffatmung bei Entziehung des Sauerstoffes in

eine intramolekulare Atmung übergeht. Wenn das zutrifft, dann wird man

sagen müssen, daß das #Wesentliche# bei der Atmung gar nicht in einer

#Oxydation# besteht, sondern in einer Veränderung des Atemmaterials,

bei der Produkte entstehen, die leicht Sauerstoff aufnehmen können.

Die Materialien, die in der Pflanze veratmet werden, Kohlehydrate und

Eiweiß, werden bei gewöhnlicher Temperatur nicht leicht oxydiert.

Fette freilich, die auch als Atmungsmaterial dienen können, sind

oxydabel; allein von ihnen wissen wir, daß sie in der Pflanze zuerst

in Kohlehydrate verwandelt werden, ehe sie der Atmung verfallen. Die

Pflanze muß also über Mittel besonderer Art verfügen, um die Oxydation

ihrer Reservestoffe zu bewerkstelligen.

Die Vorstellungen, die man sich über den Chemismus der Atmung

machen kann, haben sich in den letzten Jahren, vor allem durch die

chemischen Studien WIELANDs und die physiologischen PALLADINs sehr

geklärt[197]. Man darf jetzt annehmen, daß bei der Verbrennung

des Atmungsmaterials der primäre Vorgang nicht etwa in einer

Aktivierung des Sauerstoffs, im Auftreten von Ozon besteht, denn

sonst müßten zahllose Stoffe in der Zelle verbrannt werden, und

es könnte nicht eine „auswählende“ Verbrennung bestehen derart,

daß leicht oxydable Stoffe verschont bleiben, schwer oxydable

spielend oxydiert werden. Vielmehr besteht der primäre Vorgang

in einer #Anlagerung von Wasser# an das Atmungsmaterial, z. B.

an den Zucker. Hierauf erst findet eine Oxydation statt, und

zwar in Form von #Wasserstoffentziehung# (#Dehydrierung#), wobei

gleichzeitig CO_{2} frei wird. WIELAND konnte nämlich zeigen, daß

die Glykose in Gegenwart von Palladiumschwarz als Katalysator #auch

unter Sauerstoffabschluß# bei niederen Temperaturen H und CO_{2}

abgibt; der Wasserstoff wird an das Palladiumschwarz gebunden,

so daß sich der Prozeß mit zunehmender Wasserstoffsättigung des

Palladiums abschwächt, jedoch weitergeht bei Gegenwart eines

#Wasserstoffakzeptors#. Als solcher kann bei Luftabschluß z. B.

Methylenblau unter Bildung seiner Leukoverbindung dienen, während

bei Luftzutritt der Sauerstoff dessen Rolle übernimmt, wobei dann

Wasser entsteht.

In den höheren Pflanzen scheint nun das Palladiumschwarz

durch gewisse Enzyme ersetzt zu sein, die den Wasserstoff von

der Additionsverbindung des Zuckers mit Wasser auf leicht

reduzierbare Substanzen übertragen. Diese H-Akzeptoren hat PALLADIN

„Atmungspigmente“ genannt. Von den Atmungspigmenten aber geht

dann der Wasserstoff unter Einwirkung sog. #Oxydasen# an den

Luftsauerstoff über, und es entsteht Wasser. Die #Oxydasen#, die

auch Enzyme sind, übertragen also den Luftsauerstoff #nicht auf den

Zucker, sondern auf den Wasserstoff#, der auf dem beschriebenen

Wege aus dem Zucker frei gemacht wird. Sie sind in den Pflanzen

ganz allgemein nachgewiesen.

Im Schema würde sich also die Zuckerveratmung so vollziehen:

1. C_{6}H_{12}O_{6} + 6 H_{2}O = 6 CO_{2} + 24 H

2. 24 H + 6 O_{2} = 12 H_{2}O

C_{6}H_{12}O_{6} + 6 O_{2} = 6 CO_{2} + 6 H_{2}O.

Fehlt der freie Sauerstoff, so muß natürlich die Gleichung einen

anderen Verlauf nehmen. Entweder wird, wie bei gewissen Gärungen

(S. 238), der Wasserstoff als solcher ausgeschieden, oder er wird

zur Bildung weniger hoch oxydierter Verbrennungsprodukte, z. B.

Alkohol, verwendet. Aller Wahrscheinlichkeit nach entstehen bei der

Atmung aus dem Zucker zunächst die Stoffe, von denen unten bei der

alkoholischen Gärung zu reden sein wird.

Auf den ersten Blick erscheint die Atmung als ein widersinniger Prozeß;

es wird ja doch organische Substanz, die im Assimilationsprozeß

aufgebaut wurde, wieder zerstört. Verständlich wird die Atmung

erst, wenn man von ihrer stofflichen Seite ganz absieht und die

#energetische# ins Auge faßt. In der Tat kommt es bei der Atmung für

die Pflanze gar nicht in Betracht, daß CO_{2} und Wasser entstehen;

#wichtig ist einzig und allein, daß freie Energie auftritt.# Solche

muß beim Abbau z. B. von Kohlehydraten entstehen, da ja zu deren

Aufbau, wie wir sahen, ein Energieaufwand nötig ist; und diese #frei

werdende Energie ist für die Pflanze unentbehrlich, sie liefert die

Betriebskraft für zahlreiche Lebenserscheinungen#. Dementsprechend

steht bald nach der Entziehung des Sauerstoffs die Protoplasmabewegung

still; das Wachstum und die Reizbewegungen werden eingestellt. Alle

diese Lebensäußerungen aber beginnen wieder, wenn nach nicht zu langer

Zeit Sauerstoff von neuem der Pflanze zur Verfügung gestellt wird. Man

kann sich wohl vorstellen, daß der Organismus Einrichtungen besäße, mit

deren Hilfe er die ihm #direkt von außen zufließende Energie#, Licht

und Wärme, als Betriebsenergie verwenden könnte. Allein tatsächlich

sehen wir, daß er es vorzieht, die Sonnenenergie in Form von chemischer

Energie zu speichern. Das hat für die Pflanze vor allem den einen

großen Vorzug, daß die gespeicherte Energie durch #Stoffwanderung#

außerordentlich leicht an andere #Orte# geführt werden kann (auch an

solche, die wie z. B. Wurzeln im Dunkeln leben und nicht selbst die

Speicherung ausführen können), und daß sie auch zu #Zeiten# verwendet

werden kann, in denen ein Energiegewinn unmöglich ist (z. B. nachts).

Auch durch intramolekulare Atmung wird Energie frei; doch genügt diese

bei den meisten Organismen nicht zur Aufrechterhaltung des ganzen

normalen Lebensbetriebes, bei vielen nur zu kümmerlicher Fristung

des Lebens. Während manche Samen bei intramolekularer Atmung viele

Stunden oder Tage am Leben bleiben und einzelne sogar die gleiche

Kohlensäuremenge ausgeben wie bei Sauerstoffatmung -- bei der Mehrzahl

vermindert sich diese Menge rasch --, tritt bei anderen Pflanzen

wahrscheinlich durch die als Gifte wirkenden reduzierten Stoffe bald

der Tod ein, und die Leistung der intramolekularen Atmung ist hier in

jeder Hinsicht ganz unbedeutend. Umgekehrt erlangt sie bei gewissen

Organismen, von denen alsbald die Rede sein soll, ganz außerordentlich

große Bedeutung.

B. Oxydation anorganischer Substanz[198].

Lehrbuch der Botanik für Hochschulen · 第 33 / 90 段