V. Ueber die Molecularstructur organisirter Körper.

Um die chemisch-physikalischen Eigenschaften der organisirten Körper

zu erklären, hat Nägeli (V. 17. 18 II. 27. 28) eine Micellarhypothese

aufgestellt, welche zwar viel des Subjectiven an sich trägt, immerhin

aber geeignet ist, manche complicirte Verhältnisse uns leichter

verständlich und vor allen Dingen anschaulicher zu machen. Ein kurzer

Abriss der +Micellarhypothese+, welche schon allein wegen ihrer

streng logischen Durchführung Beachtung verdient, mag daher hier

Platz finden.

Eine der auffälligsten Eigenschaften der organisirten Körper ist ihre

Quellbarkeit, ihr Vermögen, bis zu einem gewissen Grade grosse Mengen

Wasser und Substanzen, die in Wasser gelöst sind, in ihr Inneres

aufzunehmen. Es kann dies so weit gehen, dass in einem organisirten

Körper überhaupt nur wenige Procente fester Substanz enthalten sind.

Entsprechend der Wasseraufnahme nimmt das Volumen des Körpers zu, um

sich bei Abgabe von Wasser wieder zu verkleinern. Dabei lagert sich

das Wasser nicht in präexistirende, mit Luft gefüllte Hohlräume ein,

wie bei einem porösen Körper, sondern es vertheilt sich gleichmässig

zwischen die organisirten Theilchen, die, je grösser die Quellung

ist, um so mehr auseinander rücken und durch mächtigere Wasserhüllen

von einander getrennt werden müssen. Trotz der beträchtlichen

Wasseraufnahme findet dabei keine Auflösung der organisirten Substanz

statt. Sie verhält sich auch in dieser Beziehung verschieden von

einem Krystall von Salz oder Zucker, dem auf der einen Seite die

Fähigkeit der Quellung abgeht, der aber auf der andern Seite sich in

Wasser auflöst, indem sich seine Moleküle von einander trennen und

gleichmässig im Wasser vertheilen.

Quellungsfähigkeit und Unlöslichkeit im Wasser sind

Haupteigenschaften der organisirten Körper, ohne welche der

Lebensprocess nicht denkbar ist.

Manche organisirte Körper lassen sich durch geeignete Verfahren in

eine Lösung überführen, so z. B. Stärke und leimgebende Substanz,

wenn sie in Wasser gekocht werden. Aber auch Stärke- und Leimlösungen

unterscheiden sich in ihren Eigenschaften sehr wesentlich von Lösungen

von Salzen oder Zucker. Diese diosmiren leicht durch Membranen,

jene nicht oder nur in geringem Maasse und bilden schleimige oder

fadenziehende Lösungen. Schon Graham hat beide Gruppen von Stoffen,

welche in Lösung so ungleiche Eigenschaften zeigen, von einander als

+Krystalloide+ und +Colloide+ unterschieden.

Nägeli sucht nun alle hier namhaft gemachten Erscheinungen aus

Unterschieden in der molecularen Constitution der Körper zu

erklären. Wie Atome sich zu Molekülen verbinden und so eine grosse

Verschiedenheit chemischer Stoffe erzeugen, so lässt er, damit die

complicirteren Eigenschaften der organisirten Körper zu Stande

kommen, Gruppen von Molekülen zu noch höheren Einheiten, den

+Micellen+, zusammentreten. +Im Verhältnisse zum Molekül

besitzt das Micell eine beträchtlichere, wenn auch jenseits der

Grenze mikroskopischer Wahrnehmung liegende Grösse und kann nicht

bloss aus Hunderten, sondern aus vielen Tausenden von Molekülen

aufgebaut sein.+

Nägeli schreibt den Micellen einen krystallinischen Bau zu, gestützt

auf die Erscheinungen der Doppelbrechung, welche viele organisirten

Körper, Cellulosemembran, Stärke, Muskelsubstanz, selbst das

Protoplasma im polarisirten Licht darbieten. Dabei kann ihre äussere

Gestalt alle möglichen Formen zeigen, wie auch ihre Grösse eine sehr

verschiedene sein wird.

Die Micellen üben eine Anziehung sowohl auf das Wasser als auch auf

einander aus, woraus die Quellungserscheinungen zu erklären sind. In

einem trockenen, organisirten Körper liegen die Micellen dicht an

einander, nur durch geringe Wasserhüllen getrennt, diese vergrössern

sich beträchtlich bei der Imbibition, indem zunächst zwischen Wasser

und Micellen stärkere Anziehungskräfte wirksam sind als zwischen

den Micellen untereinander. Diese werden durch das eindringende

Wasser wie durch einen Keil auseinander getrieben; „zu einer Lösung

kommt es aber im organisirten Körper nicht, weil die Anziehungskraft

zum Wasser mit der Entfernung in einem schnelleren Verhältnisse

abnimmt, als die Anziehungskraft der Micellen unter einander, und

so, nachdem die Wasserhüllen eine gewisse Mächtigkeit erlangten, ein

Gleichgewichtszustand, die Grenze der Quellung, erreicht wird.“

Wenn trotzdem durch geeignete Verfahren der Zusammenhang

zwischen den Micellen ganz aufgehoben wird, so erhält man eine

+Micellarlösung+. Dieselbe erscheint matt und opalescirend, ein

Beweis, dass das Licht ungleich gebrochen wird. Nägeli vergleicht sie

mit den schleimigen, opalescirenden Massen, welche Spaltpilze durch

Aneinanderlagern erzeugen.

Die Unterschiede, die +Graham+ zwischen Lösungen krystalloider

und colloider Substanzen aufgestellt hat, beruhen nach Nägeli darauf,

dass in den ersteren zwischen den Wassertheilchen vereinzelte

Moleküle, in den letzteren aber krystallinische Molekülgruppen

oder vereinzelte Micellen vertheilt sind. Die einen sind also

+Molecular-+, +die anderen Micellarlösungen+ (Lösungen von

Eiweiss, Leim, Gummi etc.). Die Micellen selbst setzen dem Zerfallen

in Moleküle einen grösseren Widerstand entgegen. Gewöhnlich ist

dieser Zerfall mit chemischen Umwandlungen verbunden. So kann Stärke

durch Umsetzung in Zucker in eine Molecularlösung übergeführt werden,

desgleichen Albuminate und leimgebende Substanzen, wenn sie sich in

Peptone umwandeln.

In den organisirten Körpern sind die Micellen zu regelmässigen

Verbänden vereinigt. In diesen können die einzelnen Micellen aus

derselben Substanz oder aus verschiedenen chemischen Substanzen

bestehen, von verschiedener Grösse und Form sein; sie können

auch innerhalb der Verbände sich noch zu grösseren und kleineren

Micellgruppen zusammenschliessen. +In den Micellarverbänden

scheinen sich im Allgemeinen die Micellen in Ketten aneinander

zu hängen, die sich wieder zu einem Gerüst oder Netzwerk mit

engeren oder weiteren Maschen verbinden. In den Lücken oder

Micellarinterstitien ist Wasser eingeschlossen.+ „Nur auf diesem

Wege wird es möglich, mit wenig Substanz und viel Wasser ein festes

Gefüge herzustellen, wie es die Gallerte darbieten.“

Das in organisirten Körpern enthaltene Wasser kann sich in drei

verschiedenen Zuständen befinden, die von Nägeli als +Constitutions-

oder Krystallwasser+, als +Adhäsionswasser+ und als +Capillarwasser+

unterschieden werden. Unter dem ersteren versteht man die

Wassermoleküle, die wie bei einem Krystall mit den Substanzmolekülen

sich zur Constitution des Micells fest und in bestimmter Menge

verbunden haben. Adhäsionswasser wird gebildet von den Wassermolekülen,

welche an der Oberfläche der Micelle durch Molecularattraction

festgehalten werden. „In der Wassersphäre, welche eine Micelle

umkleidet, ist in den concentrischen Wasserschichten die Verdichtung

und die Unbeweglichkeit des Wassers sehr verschieden, und diese

erreicht natürlich unmittelbar an der Oberfläche der Micelle ihren

grössten Werth.“ (Pfeffer.) Das Capillarwasser endlich füllt ausserhalb

der attractiven Wirkungssphäre der einzelnen Micellen die Lücken

zwischen den Micellengerüsten aus. „Diese drei Arten von Wasser weichen

in dem Grade der Beweglichkeit ihrer Moleküle von einander ab. Das

capillare Wasser hat die vollen Molecularbewegungen des freien Wassers;

in dem Adhäsionswasser sind die fortschreitenden Bewegungen der

Molecüle mehr oder weniger vermindert, und in dem Constitutionswasser

befinden sich die Moleküle in einem starren, unbeweglichen Zustande.“

„Die Diosmose durch eine Membran kann also nur durch das capillare und

das Adhäsionswasser vermittelt werden.“

+Wie an der Oberfläche der Micelle Wassertheilchen durch

Molecularattraction festgehalten werden, so können sich ihnen auch

andere Stoffe (Kalk- und Kieselsalze, Farbstoffe, stickstoffhaltige

Verbindungen etc.) anlagern, nachdem sie in gelöstem Zustand in

den organisirten Körper aufgenommen worden sind.+ Das Wachsthum

organischer Substanz durch Intussusception stellt sich Nägeli in

der Weise vor, dass Substanztheilchen in gelöstem Zustand in den

organisirten Körper eindringen, so zum Beispiel Zuckermoleküle

in eine Cellulosemembran, und hier entweder sich den vorhandenen

Micellen anlagern und zur Vergrösserung derselben dienen oder

zwischen den vorhandenen Micellen zu neuen Micellen gewissermaassen

auskrystallisiren. Hierbei würden die als Beispiel benutzten

Zuckermoleküle sich in Cellulosemoleküle chemisch umsetzen.

Auf die Nägeli’sche Micellarhypothese wird in späteren Abschnitten

öfters Bezug genommen werden, wenn es gilt, sich eine Vorstellung von

der complicirten Stoffanordnung im Elementarorganismus zu machen.

Literatur II.

1) =Altmann.= _Die Elementarorganismen u. ihre Beziehungen zu

den Zellen. Leipzig 1890._

2) =Jul. Arnold.= _Ueber feinere Structur der Zellen unter

normalen und pathologischen Bedingungen. Virchows Archiv. Bd. 77.

1879. pag. 181._

3) =Balbiani.= _Sur la structure du noyau des cellules

salivaires chez les larves de Chironomus. Zoologischer Anzeiger.

1881. pag. 637._

4) =van Beneden et Neyt.= _Nouvelles recherches sur la

fécondation et la division mitosique chez l’ascaride mégalocéphale.

Leipzig 1887._

5) =Bütschli.= _Einige Bemerkungen über gewisse

Organisationsverhältnisse der sogenannten Cilioflagellaten und der

Noctiluca. Morphol. Jahrbuch. Bd. X. 1885._

6) +_Derselbe._+ _Ueber den Bau der Bakterien und

verwandter Organismen. Leipzig 1890._]

7a) +_Derselbe._+ _Ueber die Structur des Protoplasmas.

Verhandlungen des Naturhist.-Med.-Vereins zu Heidelberg. N. F. Bd.

IV. Heft 3. 1889. Heft 4. 1890._

7b): =Bütschli.= _Untersuchungen über mikroskopische Schäume

u. das Protoplasma. 1892._

8) =Carnoy.= _Mehrere Abhandlungen in La cellule. Recueil de

Cytologie et d’histologie générale._

+_Derselbe._+ _La cytodiérèse chez les arthropodes. Bd.

I._

+_Derselbe._+ _La vésicule germinative et les glob.

polaires chez divers nématodes._

+_Derselbe._+ _Conférence donnée à la société belge de

microscopie. Bd. III._

9) =Engelmann.= _Ueber den fasrigen Bau d. contractilen

Substanzen. Pflügers Archiv. Bd. 26._

10) =Flemming.= _Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung. Leipzig

1882._

11) +_Derselbe._+ _Ueber Theilung u. Kernformen bei

Leukocyten und über deren Attractionssphären. Archiv f. mikroskop.

Anat. Bd. 37. pag. 249._]

12a) +_Derselbe._+ _Neue Beiträge zur Kenntniss der

Zelle. II. Theil. Archiv f. mikroskop. Anat. Bd. 37. pag. 685._]

+_Derselbe._+ _Attractionssphären und Centralkörper in

Gewebszellen und Wanderzellen. Anatomischer Anzeiger. Bd. VI._

13) =Fol.= _Lehrbuch der vergleich. mikroskop. Anatomie.

Leipzig 1884._]

14a) =Frommann.= _Zur Lehre von der Structur der Zellen.

Jenaische Zeitschrift f. Med. und Naturw. Bd. 9. 1875._]

14b) +_Derselbe._+ _Zelle. Realencyklopädie der gesammten

Heilkunde. 2. Aufl. 1890._

Die Zelle und die Gewebe (Vol. 1/2) · 第 85 / 170 题