Einführung in die allgemeine Biochemie / von Carl Oppenheimer.

Carl Oppenheimer

Date:: 1936

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Credit: Einführung in die allgemeine Biochemie / von Carl Oppenheimer. Source: Wellcome Collection.

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maschinen zusammengesetzter Apparat wegen seiner besonderen Konstruktion im Enderfolg mechanische Arbeit ab; aber diese ist bei näherer Untersuchung nicht die erste Transformation, Das was in der einzelnen Muskelmaschine, dem mikroskopischen Element des Muskels vor sich geht, ist an sich noch nicht mechanische Arbeit, sondern wird erst durch die einseitig gerichtete Veränderung der Ober- flächen dazu. Sie ist keine grundsätzlich andere Art von Arbeit, als die, die in jeder Zelle geleistet wird, und die wir allgemein als„Z e 11 a r b e i t“ Zu bezeichnen haben. Ebenso wie die Muskelzelle als konstruktives Element dieses zur Leistung mechanischer Arbeit bestimmten Apparates leisten auch alle anderen Zellen Arbeit zu irgend einem „Zweck”, für sich selbst oder in der Allgemeinorganisation des Körpers, ob nun die Erhaltung der Zelle an dem betr. Orte als Bestandteil irgend eines Gewebes an sich nötig ist, ob sie Sekrete liefert oder Exkrete befördert; dieser physiologische Sinn der Vorgänge ist hier für uns ganz gleichgültig, uns interessieren hier nur die Vorgänge als solche, und wir fragen uns nun endlich: Welcher- lei Arbeiten hat die Zelle zu leisten, um sich selbst und ihre Funktionen zu erhalten ? Ein Teil dieser Arbeit ist chemische Arbeit, Es geht ständig lebende Sub- stanz mit hohem chemischen Potential durch Verbrauch und Abbau zugrunde; sie muß durch erneuten Umbau und Aufbau (A ssimilation) aus Nährstoffen ergänzt werden, und zwar, da andere Energie dafür nicht zur Verfügung steht, durch Hebung der chemischen Energie selbst auf ein höheres Potential mit Hilfe gekoppelter Reak- tionen. Diese Vorgänge sind ziemlich eng begrenzt; denn stark gesenkte chemische Potentiale — nach Oxydationsprozessen — baut die heterotrophe Zelle niemals wieder auf, sondern entnimmt sie den neuzugeführten Nährstoffen durch relativ geringfügigen Umbau und Aufbau. Ein kleiner Teil ist wohl sicher auch rein mecha- nische Arbeit in den Zellen und an ihren Grenzflächen: Es werden Massen geho- ben und bewegt, so bei der Protoplasmaströmung. Der Hauptteil aber, wenigstens in quantitativer Beziehung, ist p h y s i k o- chemische Arbeit mannigfachster Natur. Wir kennen sicher noch nicht alle Möglichkeiten, aber wir kennen schon eine Menge: Osmo- tische Arbeit, Quellungsarbeit, Oberflächenarbeit verschiedener Art, sowie elektrische Arbeit in Form von Ionisierungsspannungen, Aufladungen, Ausbildung der verschiedenartigsten Potentialdifferenzen und bioelektri- scher Ströme. Im Grunde genommen sind alle diese Arbeiten einheitlich elektri- scher Natur. Es gibt nämlich unter den Bedingungen der lebenden Substanz überhaupt nur zwei Möglichkeiten, eine Reaktion reversibel zu leiten, d. h. Arbeit aus ihr zu gewinnen. Die eine ist die galvanische Zelle, die andere Reaktionen an semipermeablen Membra- nen. Ob der erstere Modus bei den Umsetzungen von chemischer Energie in Arbeit in der lebenden Substanz zahlenmäßig irgendeine wesent- liche Rolle spielt, ist unbekannt, aber kaum wahrscheinlich. Das entschei- dende Maschinenelement der Zelle ist wohl die semipermeable Membran, an der sich elektrische Ungleichgewichte der verschiedensten Art an der Aufladung mit Ionen, und damit verbunden kolloidchemische Ungleichgewichte aufbauen können.