Hefte A, B und C (1876). III. Heft A: Ranke und Hermann, die thierische Zelle

Nach der Handschrift, MEGAdigital (MEGA² IV/23).¹ Traducción al español

Johannes Ranke: Grundzüge der Physiologie des Menschen. 3t Aufl. 1875.

Allgemeine Physiologie. Die Physiologie der animalen Zelle.

I Kapitel. Gestalt, Entstehung, Umbildung der Zelle.

Entdeckung des zusammengesezten Mikroskops. (3, 4)

a) Schema der Zelle.

Individuelles Leben jeder Zelle. (4) Oken (1808) (Vorher in schwächerer Art Buffon ) Schwann (1838. publ. 1839) Thatsachen, hinweisend nicht nur auf feine Porenöffnungen in der Zellenhülle (Membran), sondern auch Gegensatz zwischen Aussen- und Innenfläche derselben. (5, 6) (Porenkanäle f. gewisse Zellen (Innenfläche) bei Kölliker u. Funke etc (5)) Zellinhalt im Allgemeinen Protoplasma. (6) Also Bläschen mit Protoplasma u. Kern. Das Schema der Zelle, wie zuerst aufgestellt. (6) Später ⦗Sieh p. 6) Umbildung der Zelllehre⦘ Zelle ein „Klümpchen Protoplasma, in dessen Inneren ein Kern liegt“. (6) (Hier wird dem Kern besondre Bedeutung zugeschrieben) ⦗Membran nicht unentbehrlich⦘ Weiter auch der Kern entbehrlich: „kleine mit Bewegungsfähigkeit ausgestattete Protoplasmaklümpchen.“ ( Brücke. Später Haeckel u. Cienkowsky über kernlose Protisten. M. Schultze.) (7) Protoplasma mit eingelagertem Kern – nackte Zellen. (7) (die verschiednen Bestandtheile nur als Differenzirungen des Protoplasma betrachtet, worin sie sich auch wieder auflösen können)

b) Eizelle

(das reife Ei der Menchen u. der Säugethiere, meist als Typus der animalen Zelle betrachtet, heisst in diesem Sinne Keimzelle. Kugelgestalt. Dottermasse – sein zähflüssiges, körniges Protoplasma); eingebettet darin Keimbläschen (helles Bläschen) (Zellkern); darin Keimfleck als Kernkörperchen, körnig dunkle Masse. Ist noch sichtbar mit blosem Auge (0.18 – 0.2 Mm.); fast alle animalen Zellen sonst mikroskopisch, im Durchschnitt v. 0,005–0,01''' Grösse. Das Protoplasma umgeben v. [einer] ziemlich dicken, farblosen, geschichteten Membran – Zona pellucida. (8) Neuere fassen das reife Ei schon als complicirteren Organismus auf (was in der That jede Zelle schon ist). Nur im ersten Stadium seiner Bildung ⦗nach Kölliker des Keimbläschen darin⦘ als Primordialei soll es einfache Zelle sein, während am reifen Ei die Zona u. Theil des Dotters schon sekundäre Bildungen seien. (8)

Bei niedern Thieren ist – wie bei den Pflanzen – Cellulose (f. Membran der Zelle) mit allen v. den Pflanzenzellen her bekannten Eigenschaften gefunden worden. (Sieh p. 9 ⎰⎰) das Protoplasma auch bei der Pflanzenzelle contraktil; chemische Zusammensetzung mit Ausnahme des Eiweisgehalts nicht unwesentlich verschieden. (9)

Entstehung der Schwärmsporen der Algen u. mancher Pilze zeigt die Selbstständigkeit des Protoplasmakörpers vom Werth einer Zelle ( Naegeli 9. Weiteres danebst 9, 10)

c) Entstehung der Zelle:

Nach Schwann zwei Bildungsarten der Zellen; freie Entstehung (Zellen erzeugt um freie Kerne in der Bildungsflüssigkeit) u. Erzeugung unter Betheiligung andrer Zellen. (11) Reichert (1840) gegen die bei Schwann verbrecherischer Weise unterstellte Generatio aequivoca (Crystallisation aus Schwanns Cytoblastem); Kölliker (1844): „alle Zellen der Embryonen stammen v. den Furchungskugeln, den ersten Abkömmlingen der Eizelle.“ Dann Virchow : Betheiligung der Bindegewebszellen an den pathologischen Zellenneubildungen; dann Recklinghausen , Stricker u. Cohnheim . (12) (Dagegen Traube , sieh 12, Note 1) Zelle nicht Crystallisationsform der höhern organischen Stoffe – weil höchstzusammengesezte organisch-chemische Stoffe eine wirkliche Crystallform annehmen können! (12) Omnis cellulae cellula, sagt der grosse Virchow; es giebt keine freie v. Mutterzellen unabhängige Zellenbildung. (l. c.)

Neue junge Zellen entstehn: 1) Durch einfache Theilung. (12, 13) Geht vom Zellenkern aus durch Furchung desselben, die an Tiefe zunehmend ihn in 2 Kerne zerfallen lässt; oder Kern löst sich zuerst im Protoplasma auf u. es scheiden sich dann zwei neue Kerne aus; diese v. einander abgeschnürt, 2 neue Zellen aus der Mutterzelle entstanden (12, 13) Etwas modificirte Art Knospen- od. Sprossenbildung. (13) 2) Endogene Zelltheilung: Vermehrung der Zellen innerhalb der Zellmembran der Mutterzellen (Diess alles, wie 1) nach Kölliker .) (l. c.) Säugethierei als Beispiel der Zellenvermehrung. (14) (Vorgang Furchung, die daraus entstandnen Zellen Furchungskugeln od. Furchungszellen. 14.) Neuere Resultate über Entstehung der Pflanzenzelle, zeigen immer mehr Analogien in den physiologischen Vorgängen bei Pflanzen- u. Thierzellen. (14–16). (Das allgemein gemeinsame beiden: Entstehung einer Zelle beginnt mit Neugestaltung eines Protoplasmakörpers um ein neues BildungsCentrum (das Material immer dazu geliefert v. schon vorhandnem Protoplasma), der neu constituirte Protoplasmakörper umkleidet sich früher od. später mit einer Zellhaut. 16)

d) Umbildung der Zellformen;

Anfangs alle aus der Furchung hervorgegangnen Zellen dem Ei, woraus sie entstehn, ganz analog, nur mikroskopisch klein; Bläschen mit zarter Membran mit feinkörnigem Protoplasma, worin ein od. mehre Kernkörperchen. (16) Grössenverschiedenheit der jungen Zellen. (l. c.) Die ursprünglich runde Form verliert sich in vielen Fällen schon durch den Druck, den sie auf einander ausüben in Zellengruppen. (l. c.) Verschiedne Formen. (17) Kern betheiligt sich mannigfach an diesen Formumwandlungen; auch das Protoplasma. (l. c.) Zwischenzellenmasse, Intercellularsubstanz. (Sieh 18, Note 1, nicht erhärteter Erguss zwischen den Zellen, sondern v. Anfang an geformt aus dem Protoplasma hervorgehend; nachdem die Grenzpartien der Zellen sich modificirt, bleibt oft nur eine dünne Protoplasmaschicht mit dem Kern in der Zwischensubstanz als eigentliche Zelle übrig.) (l. c.) Die intensiveren Bewegungen des Lebens nur in dem halbflüssigen Protoplasma der Zelle selbst; die mehr od. weniger verhärtete Zwischenmaterie geringen Antheil an den organ. Vorgängen; aber in der Mehrzahl näher in den Bereich der Stoffbewegung innerhalb der Zelle gezogen, durchzogen v. Netz feiner Hohlräume, wohin die Zellen Fortsätze aussenden, die oft nach vielerlei Verästelung der umliegenden Nachbarzellen mit einander in Verbindung bringen; vermittelst dieser „Saftkanäle“ Verkehr zwischen dem Inhalt der verschiednen Zellen; dadurch (nach Virchow) jede Zelle befähigt den sie umgebenden Hof v. Intercellularsubstanz ⦗nach Virchow ihr Zellterritorium⦘ mit nöthigem Nahrungsmaterial zu versorgen, u. sein Leben, das an den normalen Bestand seiner Zelle geknüpft ist, zu erhalten. (18, 19) Bei den Nervenzellen überwiegt die relative Masse der Zellenausläufe od. Zellenfortsätze die Zellen selbst so bedeutend, dass sie oft nur als rundliche, kernhaltige Anschwellung der Fortsätze erscheinen. (19) Direkte Communikation der Zellen untereinander – Aufgeben der geschlossnen Zellenindividualität. l. c.

e) Entstehung der Gewebe:

Das endliche Resultat der Zellenmetamorphose – die Bildung der Gewebe, woraus die einzelnen Organe des Körpers zusammengesezt; die Gewebbildung hat Anfang in frühsten Entwicklungsstadien des Eis. Anfangs Zerfall des Dotters in Furchungskugeln, bilden anfänglich maulbeerförmigen Körper; weitere Entwicklung des Säugethiersei, meist im Uterus, dass diese neuentstandnen Bausteine des späteren Embryo sich in Zellen mit Membran umwandeln u. sich zur Bildung einer einschichtigen grösseren Blase zusammenschliessen. (20) Danach die Dotteroberfläche, nach vollständiger Furchung, fast homogenes Aussehn, die Furchungszellen so klein u. mit so zarten Contouren, dass sie kaum mehr in ihrer Trennung wahrzunehmen. Später verschwindet diess homogene Aussehn wieder, Mosaik 5 u. 6eckiger kernhaltiger Zellen, fest verbunden, gegen einander abgeplattet, an die Zona pellucida angedrückt. Innere Höhle des Eis v. Flüssigkeit erfüllt. Die so gebildete Blase – Keimblase; aber an einer Stelle derselben, halbküglich vorspringende Verdickung, bestehend aus Anhäufung v. Furchungskugeln, nicht zur Bildung der Blase verwandt u. noch nicht in Zellen umgewandelt, und sie bildet die erste Anlage des späteren Fruchthofs (der spätern Baustätte des Embryo, f. den die Blase selbst zum Schutz zu dienen). (20)

Sobald das Ei eine bestimmte Grösse erreicht hat, so an der Kernblase rundlicher Fleck ⦗aus der eben erwähnten Anlage⦘, durch weissliche Farbe ausgezeichnet; dieser Punkt – Fruchthof (Ort wo sich in Folge Embryo bildet); nun spaltet sich v. diesem Fruchthof aus die Blase in zwei Schichten (Blätter, die unter einander liegen); die Trennung dieser zwei Blätter schreitet immer weiter über die ganze Keimblase fort, bis diese ganz aus zwei an einander liegenden Schichten besteht; zwischen diesen 2 Blättern bildet sich später noch ein drittes; heissen die 3 Keimblätter; das aüssere Keimblatt das animale, das innere Keimblatt das vegetative, das 3te später auftretende: Gefässblatt. Aus dem animalen Blatt bilden sich in Folge die Gewebe, welche die thierischen Thätigkeiten, die Bewegung u. Empfindung vermitteln; aus der vegetativen Schichte vorzugsweis die Organe, die den Funktionen der Ernährung, Stoffaufnahme u. Abgabe dienen, die Drüsengewebe; aus dem Gefässblatt die Kreislaufsorgane. (Diess nach Pander, Bär u. Bischoff ) Das innerste vegetative Blatt = Darmdrüsenblatt bildet ganz geschlossne einschichtige Blase, das mittlere Keimblatt reicht nur soweit als der Fruchthof. Das innere Blatt besteht aus der innersten Zellenschicht der Keimblase u. den untersten Zellen in der Gegend des Fruchthofs; das mittlere Blatt entsteht aus der mittleren Schichte der Keimblase; das aüssere Keimblatt wird aus der aüsseren Zellenlage der Keimblase u. des Fruchthofs gebildet, besitzt v. der Zeit des Auftretens des Fruchthofs an in dem Bereich desselben eine Verdickung. (21) So Individualisirung u. Gruppirung der Zellen nach verschiednen Richtungen etc schon in frühster Anlage des Embryo (l. c.) Remak u. Reichert etc (später als die vorhin angeführten) nehmen kein eignes Gefässblatt an; bezeichnen das obere Keimblatt als Hornblatt od. Sinnesblatt (ihm die Bildung des Centralnervensystems u. aller Sinnesorgane mit der Oberhaut zugeschrieben); mittlere Blatt heisst mittleres oder motorisch germinatives Blatt (f. die Bildung der willkührl. u. unwillkührlichen Bewegung, Knochen u. Muskeln, Geschlechtsorgane u. einige Blutdrüsen); das innerste Blatt (Bildung der Drüsen u. Schleimhautüberzüge) heisst nach wie vor Darmdrüsenblatt. (21, 22)

Also im folgenden die Gewebe aufgeführt: als 1) vegetative u. 2) animale (a) Nervengewebe, u. b) Muskelgewebe. Aber hinzu kommt, u. wird begonnen with in der folgenden Darstellung mit den Gewebe der Bindesubstanz, welche dem ganzen Organismus seine Skeletstütze, den einzelnen Geweben das Verbindungsmaterial liefert. (23) (Spätere Untersuchungen an Froschei (wo Hornblatt u. Nervenblatt getrennt, die bei den übrigen Wirbelthieren vereinigt) etc. Sieh 22, Vergleichendes) Schon in der Bildungsgeschichte des Eis der Fundamentalunterschied der Gewebsarten.

e) I) Die Gewebe der Bindesubstanzen.

Grosse Mannigfaltigkeit, Grundlage aller Häute, Gestell der Drüsen; verleihn dem Körper Halt u. Zusammenhang, indem sie alle in ununterbrochner Verbindung stehn. Alle der Hauptmasse nach aus Zellen zusammengesetzt, die sich umgeben mit verschieden stark entwickelter Schicht v. Intercellularsubstanz, wodurch ihre Protoplasmakörper mehr od. weniger v. einander gerückt. Meist – mit Ausnahme des Knorpelgewebs der Menschen – treten diese Zellen, die fixen Bindegewebzellen, durch Ausläufer mit einander in Verbindung; communicirende mit Protoplasma u. Flüssigkeiten gefüllten Räume. Stirbt eine solche Bindungsgewebzelle krankhaft ab, so zunächst nur ihr Territorium v. Intercellularsubstanz in Mitleidenschaft gezogen. Ausser den fixen Zellen noch kleinere amoboide Zellen, die innerhalb des Gewebs ihren Ort verändern. (23)

Verschiedne Formen der fixen Bildungszellen. Gehn v. der einfach rundlichen Form (wie sie sich als weisse Blutkörperchen im menschlichen Knorpel zeigen) durch die Zwischenformen spitzauslaufender od. sternförmiger Zellen, die durch Ausläufer in Verbindung stehn, wie in den weicheren Gebilden des Bindegewebs zwischen den Muskeln, in den Sehnen u. der Hauptmasse der Haut, in die vielästigen u. zackigen Formen über, die das Leben innerhalb der Knochen u. Hornhaut vermitteln. Aber sehr fraglich, ob diese Zellgestalten nicht z. Th. bei der Untersuchung entstehende Kunstprodukte sind. (23, 24) Sehr zartes Bindegeweb v. Frosch (z. B. zwischen den Schenkelmuskeln) erlaubt Untersuchung des lebenden Gewebs. (24) Theil der Zellen zeigt dann ⦗die mit grobkörnigem Plasma u. wurstartiger Form bewegungslos⦘ träge Contraktilität; sie ändern ihre Form, die Ausläufer treiben vor, verbinden sich mit denen benachbarter Zellen u. lösen sich wieder. In andern Fällen scheinen die Ausläufer constante Bildungen u. die Zellen communiciren mit einander durch präformirte Hohlbahnen in der Zwischensubstanz. (24)

Wie die Binde-Zellen morphologisch verschieden, so die Intercellularsubstanz. Gallertig, schleimähnlich bei dem gallertigen Bindegewebe (beim erwachsnen Menschen nur im Glaskörper des Auges), dagegen sehr fest u. elastisch bei den die Muskeln u. Drüsen verbindenden Häuten, noch mehr bei Sehnen u. Sehnenhäuten, hier lockiges Bindegewebe (wellenförmig, lockig gekrümmte, feine Fasern). Diese Intercellularmasse (des lockigen Bindegewebes) in einzelnen Partien – blos an den Grenzschichten od. als Streifschichten mitten durchs Ganze – eigenthümliche Härtung u. Verdichtung, wodurch sie eine Veränderung ihres Lichtbrechungsvermögens erfährt – elastisches Bindegewebe (25)

Glashäute (später als „eigne Häute der Drüsen“) wenn die elastische Substanz blos an den Grenzlagen, elastische Spiralfasern, Fasernetze u. Platten, wenn nur netzförmig elastische Züge erscheinen, Fettgeweb (wenn Fett Hauptinhalt der Bindegewebzellen), „verzweigte od. sternförmige Pigmentzellen“ (wenn die ästigen Zellen mit dunklem, körnigen Pigment erfüllt.) (25) Chemische Modifikation des Intercellularstoffs f. das Knorpelgeweb etc. (25, 26) hyaliner (milchweise, bläulich, selten gelblich) od. echter u. gelber od. unächter Faserknorpel. (26) (Knorpelzellen keine Ausläufer, die sie unter einander verbänden)

Zur Bildung der starren Gerüsttheile des thier. Organismus wird Bindegeweb durch Einlagerung v. kohlensaurem u. phosphorsaurem Kalk in der Zwischenzellenmasse in Baumaterial v. bedeutender Festigkeit umgeschaffen – Knochen. Alle Arten Bindesubstanz können ossificiren; wahre Knochenstruktur entsteht bei den Skeletten (den embryonalen) sowohl aus lockigem Bindegeweb als aus Knorpel. Verkalkung v. Theilen der aüssren Haut, Schleimhäute, der interstitiellen Bindesubstanz zwischen Muskeln u. Drüsen. Inkrustation (Verkalkung) meist Vorläufer der wahren Ossifikation, nicht permanent. Verwandlung der zelligen Theile – bei Ablagerung der Kalksalze in die Intercellularsubstanz – in die specifischen Knochenzellen od. Knochenkörperchen. (26)

Die strahlenförmigen Ausläufer der Bindegewebszellen bilden sich in weitmaschiges Netzwerk um, worin die verschiednen Zwischensubstanzen eingelagert. (Cytogene Bindesubstanz ( Kölliker ), auch reticuläre etc genannt) Diese Gewebsform bildet gleichsam Uebergang zum Drüsengewebe. (27)

Die Bindesubstanz überall die ausschliessliche Trägerin der Blut- u. Lymphgefässe (aller Capillargefässe); aber nicht alle Arten dieses Gewebs gleichmässig mit Gefässen durchsetzt, fehlen im Knorpel fast ganz; bei niedern Thieren bewegt sich die Ernährungsflüssigkeit in Lakunen aus Bindegeweb gebildet. (l. c.)

Alle so verschiedenartigen Bindesubstanzen aus einander sich entwickelnd, im frühsten Fötalleben aus dem mittleren Keimblatt aus einer gleichartigen Anlage aus zarten rundlichen Zellen mit bläschenförmigem Kern etc. (l. c.) Von der gleichen Anlage aus bilden sich die Bindesubstanzen in verschiedner Weise aus; so entstehn mehre zusammengehörige u. gleichlaufende Gewebsreihen, deren Glieder sich in einander umbilden können. (l. c.) (Sieh ibid. vergl. Anatomie (p. 27)) Allgemeine Körperhaut, Cutis, [besteht] aus den verschiedensten Gestaltungen der einfachen Bindesubstanz u. des Bindegewebs. (28)

e) II) Vegetative Gewebe. (Blut- u. Oberhautgewebe)

Zellen des Bluts u. der Lymphe, Epithelienzellen (Zellen, die die Oberhaut des Körpers u. seine grösseren Hohlgebilde überziehn), Drüsenzellen od. Epithelzellen (kleiden u. füllen an die Drüsenräume) In diesen Gewebsgruppen haben die Zellen die Oberhand; Intercellularsubstanz meist auf so geringes Minimum beschränkt, dass sie nur eben hinreicht, die einzelnen Zellen unter einander zu verkleben. Sie bleibt flüssig bei Blut u. Lymphe, Zellen schwimmen dort frei in ihr. (28) Weiteres 28–30.

Wie die Funktionen der vegetativen Sphäre Thier u. Pflanzen gemein, so das ihnen dienende Geweb dem pflanzlichen am ähnlichsten; kann es als Gruppe der selbsständig gebliebnen Zellen bezeichnen. (28) Anordnung der selbsständigen Zellen zu Drüsen. (29) Anordnung der Zellen flächenhaft. (l. c.) Horngewebe. Epidermis. Zellen der Schleimhäute (in allen inneren Höhlungen) Verschiedne Formen der Epithelzellen. (29) Stachel u. Riffzellen. (ib.) Zu den Epidermisbildungen gehören Nägel u. Haare (Horngewebe) u. die Crystallinse des Auges (29) Cuticularbildungen. (ib.) u. (30) (sind geformte Ausscheidungen des Oberhautgewebs) Epithelien u. Epidermis gehn der Hauptmasse nach aus den begrenzenden Keimblättern, den obern u. untern hervor. Binnenepithelien aus dem mittleren Keimblatt. (unechte od. Endothelien) Das obere Keimblatt (Hornblatt) liefert die Epidermis mit Nägeln, Haaren, Crystallinsen mit den Hautdrüsen u. Milch- u. Thränendrüsen – wie den epithelialen Ueberzug der Höhlen des Centralnervensystems u. das Pigment Epithel der Chorioidea. Das Darmdrüsenblatt, untere Keimblatt, liefert die Epithelien des Verdauungsapparat, so wie die zelligen Theile aller dazu gehörigen Drüsen auch der Lunge, Leber, Niere. Epidermis zeigt meist rundliche od. platte Zellenformen, das Epithel vorwiegend cylindrische, z. Th. bewimperte. (30)

Drüsengewebe: Drüsen , die mit Zellen austapezirten Einstülpungen u. Höhlen der mit Epithel bekleideten Häute. (30)

Schlauchdrüsen: Magen- u. Darmdrüsen, Schweissdrüssen der Haut. Traubenförmige Drüsen: in den Schleimhäuten, der Mundhöhle, Respirationshöhle etc; Geschlossne mit Epithel ausgekleidete Blasen wie bei der Thyreoidea. (31) Zusammengesetzte Drüsen (l. c.) (viel grösser als die vorher erwähnten einfachen, haben schlauch- oder traubenförmigen Bau wie die erstren bei Nieren, letzteren bei Speicheldrüsen). Wo die Drüsenzellen dem Bindegewebgerüst ansitzen, ist die Intercellularsubstanz zu glasartigen Grenzhäuten verdichtet, die mit der Grundsubstanz des übrigen Bindegewebs zusammenhängen. Diese elastischen Grenzschichten nennt man die eignen Häute, Membranae propriae der Drüsen (bei Leber z. B. verkümmert, bei Lungenbläschen dagegen die Epithel nur spärlich auf der Membrana propria). Man unterscheidet daher den meist v. Membrana propria gebildeten Drüsenschlauch u. das ihn auskleidende Drüsenepithel. (31, 32)

e III Animale Gewebe.

1. Muskeln. Muskelgewebe besteht aus 2 Gruppen v. Formelementen, auf einen Grundtypus ruckführbar. Die rundliche embryonale Muskelzelle, die schon Contraction zeigt, wächst in die Länge, wobei der Kern auch Längsform annimmt. (33)

Die Zelle bleibt einkörnig; meist kurz, Wirkung auf kleine Räume beschränkt (erlangt jedoch im schwangeren Uterus bedeutende Grösse). (l. c.)

Die Zelle entwickelt mehre Körner u. erhält dadurch gleichsam die Dignität einer Zellenreihe; mehrkernige Muskelzellen erreichen beim Menschen stets bedeutende Grösse. (l. c.)

Unwillkührliche od. organische Muskeln: (f. Bewegung zum Verdauen u. der Blutcirculation, Auspressungen der Drüsensekrete aus dem Innern der Drüseneinbuchtungen etc) Sind Vereinigung einkörniger, durch mikroskopisch nicht direkt sichtbare Zwischenmaterie vereinigter Muskelzellen. Ihr Plasma hat Eigenschaft der Contraction in hohem Grad; i. e. kann auf Reize sich zusammenziehn, seinen Längendurchmesser zu Gunsten des Queerdurchmessers verkleinern. Zellenhülle, die an vielen dieser Muskelzellen nicht nachzuweisen, nimmt hieran nur passiv durch ihre Elasticität Theil. Zellkern meist stabförmig, lang, central liegend in der spindelförmigen Zelle. Hat auch andre Formen, kurz, breit, walzenförmig od. abgeplattet. Im Protoplasma der unwillkürlichen Muskelzellen [finden sich] Körnchen, die im Unterschied v. der andern Inhaltsmasse, das Licht doppelt brechen.; diese Körperchen selten v. regelmässiger Anordnung ⦗daher erhält der Muskelzelleninhalt zarte Längsstreifung.⦘ meist geben sie daher dem Inhalt homogenes, glattes Aussehn. Daher heissen die unwillkührlichen Muskeln auch glatte Muskeln ⦗Jedoch Herz der Säugethiere u. Menschen obgleich unwillkührlicher Muskel – besteht aus quergestreiften Fasern.⦘ (33, 34)

Willkührliche Muskelfasern od. Muskelprimitivcylinder; Mehrkernige, langgestreckte Zellen; sind diese Fasern od. Primitivcylinder v. einer strukturlosen Membran umschlossen (Sarkolemma heisst sie od. Myolemma) Meist an der Innenfläche der Sarkolemma liegen bedeutende Anzahl rundlicher od. verlängerter Zellenkerne in regelmässigen Abständen. Meist haben diese Fasern die Form langgestreckter Spindeln od. Walzen. Der Inhalt des Sarkolemmschlauchs – das umgewandelte Protoplasma der willkührl. Muskelzellen – noch grössere Contractilität als das der unwillkührlichen. Die hier reichlich vorkommenden doppeltbrechenden Körperchen haben sehr regelmässige Anordnung in Queerstreifen ; daher heissen die willkührl. Muskeln auch queergestreifte. Die Primitivmuskelcylinder aneinandergelagert bündelweis, durch zarte bindegewebige Membranen, Perimysium umschlossen u. zusammengehalten zu primitiven Muskelbündeln. Diese wieder zu mehren v. Bindegeweb umkapselt, bilden so makroskopische (sichtbare) Muskelbündel, woraus die willkührlichen Muskel zusammengesetzt. (34)

Muskulatur entspringt aus dem mittleren Keimblatt; glatten Muskelfasern entstehn durch Umwandlung kugliger Bildungszellen mit küglichem Kern; queergestreifte Muskelfaser entwickelt ditto aus kugliger Bildungszelle – daraus zu grosser Länge angewachsne Spindelzelle. Beim Menschen glatte Muskelfasern nirgends zu grösseren Muskeln vereinigt (bilden bes. die Muskelhäute v. Darm, Harnorgan, Blutgefäss, Respirations- u. Geschlechtsorgan; im Auge die Fasern der Papillarmuskeln glatt, auch im Innern, in Milz, Schweisdrüsen etc In Hodensack, Warzenhof u. Brustwarze. (35) Näheres über Säugethiere (ib.)

2. Nervengewebe. Nerven- oder Ganglienzellen; meist blasses farbloses Aussehn; ihnen scheint oft Zellmembran zu fehlen, namentlich in den Nervencentren; in ihr Protoplasma zahlreiche Körner eingestreut, manchmal gelblich (so im Fleck der Netzhaut des Auges) od. bräunlich; Kern gross, rund, mit einem od. mehren Kernkörperchen. Grösse der Ganglienzellen sehr wechselnd; manchmal so gross dass mit freiem Auge als weisse Punkte unterscheidbar. Was sie vor andern Zellenformen auszeichnet: Massiges Ueberwiegen der Zellenfortsätze über die Zelle selbst; diese Zellenfortsätze gehn v. verschiednen Seiten u. verschiedner Anzahl v. der Zelle ab, erreichen z. Th. enorme Länge u. treten, gleichsam selbstständig geworden in grosser Anzahl durch Bindegewebe zu einem Nervenstamme vereinigt aus den centralen Nervenmassen, Gehirn u. Rückenmark hervor; jeder der vielen Fäden, die zu einem Nerven vereinigt, steht mit einer Nervenzelle in Verbindung, wovon die Bewegungserscheinungen in ihm ausgehn. (35)

Gehirn u. Rückenmark selbst in ihren mikroskopischen Elementen Zusammensetzung solcher Zellen u. ihrer Fortsätze, eingebettet u. zusammengehalten durch ein Gebilde aus der Gewebsgruppe der Bindesubstanz. Zwischen Rückenmark u. Gehirn Verbindungsfäden der Nervenzellen unter sich, die aus den einzelnen Nervenzellen feingegliederte Kette der Nervenbahnen in Gehirn herstellen. (35, 36)

Die Ganglienzellen, nach der verschiednen Anzahl ihrer Ausläufer, unipolar, bipolar, multipolar; danach schwankt auch ihre Form, rund, birnenförmig, spindel- u. sternförmig. (36)

Theil der Ausläufer der centralen Nervenzellen schliesslich verästelt zu ganz feinen Fasern; andre, z. B. bei vielen Nervenzellen des Gehirns zeigt sich ein Ausläufer v. jeder Zelle nach kurzem Verlauf als wahre Nervenfaser: Axencylinderfortsatz; diese mit deutlichem Membran, mit zähflüssigem Inhalt, der bei den s. g. dunkelfarbigen Fasern Zusammensetzung aus 2 verschiednen Substanzen zeigt; In der Mitte der Faser liegt ein weniger glänzender Strang, der s. g. Axencylinder, umgeben v. fettartig glänzender Masse, s. g. Markscheide. Manche Fasern ohne Markscheide ⦗die bei dem Tod des Nerven zackig-bröckelige Formen annimmt⦘, heissen blasse Nervenfasern, ihr Inhalt scheint nur aus dem Axencylinder zu bestehn. (37) Auch In den s. g. Ganglien finden sich eingelagert Nervenzellen, Ganglienzellen, die besonders den unwillkührlichen Bewegungen vorstehn (Sympathicus) (l. c.)

Gehirn u. Rückenmark entstehn aus dem Mittelstreifen des obersten Keimblattes, welcher der Axenanlage des Embryo entspricht. Der Tractus olfactorius mit dem Riechkolben, dem Sehnerv mit der primitiven Augenblase, sind direkte Produktion des centralen Nervensystems, eigentliche Gehirnorgane. (37)

Debatte noch über die Entstehung der peripherischen Nervenfasen u. ihren Zusammenhang m. den Nervenzellen. Nach der gewöhnlichen Annahme sollen die Ganglienzellen aus gewöhnlichen Bildungszellen entstehn, die Fortsätze hervorwachsen lassen, mit denen sie mit benachbarten Zellen in Verbindung treten u. die z. Th. zu Nervenfasern sich gestalten. Neuere Untersuchung rechtfertigt wenigstens f. den Axencylinder die Annahme, dass er direkt aus der Ganglienzelle hervor- u. in die Gewebe, die er versorgen soll, hineinwuchert. (37. Sieh daselbst ⎰)

Seit man die bedeutende Länge der Muskelfasern (quergestreiften) kennt, die Einer Zelle entsprechen, kann aus der Länge der Nervenfasern kein Einwurf gegen ihre Gehörigkeit zu Einer Zelle mehr erhoben werden. Wie man sich nach Schwann früher die Entstehung der Muskelfasern aus einer Reihe untereinander verschmelzender Zellen entstanden dachte, so die Nervenfasern aus verschmolznen Spindelzellen hervorgehend, mit denen sich die Ausläufer der Nervenzellen nachträglich erst in Verbindung setzen sollten. Kölliker hält diess noch fest f. die Bildung der kerntragenden aüsseren Nervenhülle, hält’s aber [für] unhaltbar f. den nervösen Theil der Faser. Die motorischen Kopfnerven u. motorischen Wurzeln der Rückenmarksnerven wuchern nach Kölliker direkt aus dem Rückenmark u. der Medulla oblongata hervor u. entwickeln sich dann centrifugal weiter unter Mitbetheiligung v. Elementen des mittleren Keimblatts. Die Ganglien der Cerebrospinalnerven, wie des Sympathicus entwickeln sich selbsständig aus dem mittleren Keimblatt u. setzen sich erst in der Folge mit einander u. m. dem Rückenmark in Verbindung. Die embryonalen Fasern sehr viel dünner als die fertig gebildeten, erscheinen blass wie die marklosen Fasern. (37, 38)

f) Entstehung der Organe.

Die ersten Entwicklungsvorgänge der Eizelle produciren Bildung der Keimblätter, woraus die funktionell verschiednen Gewebe entstehn.

Die folgende ⦗ ⦘ Darstellung zwischengelegt aus Hermann , Grundriss der Physiologie des Menschen, 1874, wonach wir zur Darstellung v. Ranke zurückkehren.

⦗Erster Vorgang der Eientwicklung die Furchung (fortschreitende Zelltheilung, wobei jede kugelige Zelle in 2 Halbkugeln zerfällt.) Keimbläschen wird vor der Furchung unsichtbar. Die Verwendung der durch die Furchung entstandnen Zellen zum Aufbau des Embryo beginnt mit einer Anlagerung des grössten Theils derselben zur Bildung einer geschlossnen Membran, Keimblase (Umhüllungshaut). An einer Stelle derselben grössere Anhäufung v. Zellen, direkt zur Bildung des Embryo bestimmt – Fruchthof. Die durch jene Anlagerung sowie durch die Vergrösserung des Eis gebildete Höhle ist mit Flüssigkeit gefüllt, od. enthält bei den Eiern mit Nahrungsdotter den letzteren. (495)

Man denke sich Säugethier mit kurzem gradgestrecktem Darm, v. allen drüsigen Eingeweiden gänzlich absehend, so erscheint Körper als ein Rohr, dessen Lumen das Darmlumen ist u. deren Wand aus vielen concentrischen Schichten zusammengesezt ist, von innen nach aussen: Darmschleimhaut etc (496) Alle diese Schichten mit einander verwachsen; nur zwischen Darm- u. Rumpfserosa keine Verwachsung, sondern eine Höhle, Pleuroperitonealhöhle, leer, deren Wände sich aber vollständig berühren. Das Rohr besitzt vollständige bilaterale Symmetrie; die Extremitäten ohne Lumen, können als massive Auswüchse der aüsseren Rohrwandung betrachtet werden. (496)

Nun die embryonale Entstehung dieses Rohrs: Wand entsteht als eine Anfangs platte Verdickung der zuerst gebildeten, das ganze Ei umfassenden Keimblase – Fruchthof; diese verdickte Stelle spaltet sich nach u. nach in die verschiednen, den Wandschichten entsprechenden Blätter; das Lumen ist ein Theil des Lumens der Keimblase, sondert sich dadurch v. dem Rest ab, dass der verdickte, zur Embryonalwand werdende Theil der Keimblase v. dem Rest (dem peripherischen Theil) derselben in Form eines länglichen Rohrs sich abschnürt. Der abgeschnürte Rest der Keimblase heisst dann Nabelblase (bei den Eiern mit Nahrungsdotter: Dottersack) u. die durch die fortschreitende Abschnürung immer enger werdende u. zuletzt sich kanalförmig ausziehende Kommunikationsöffnung zwischen dem lumen des Embryo (Darmlumen) u. dem der Nabelblase heisst Nabelgang (Ductus vitello-intestinalis od. omphalo-entericus) Die zuletzt ringförmig werdende Abschnürungsfalte – der Nabel; da die Verdickung u. selbst die Schichtspaltung der Keimblase sich nicht auf das sich abschnürende Stück beschränkt, sondern über die Abschnürungsfalte fort sich eine Strecke weit in den peripherischen Theil der Keimblase fortsetzt, so besteht auch die Nabelwand aus mehren den Embryonalschichten entsprechenden Schichten. (496) Die Schichtbildungen in dem Fruchthof od. der Embryonalwand erfolgen zum grössten Theil schon vor Beginn der Abschnürung. (l. c.) Die 3 Schichten, s. g. Keimblätter bilden sich in der flachen, zuerst ovalen, später biscuitförmig werdenden Verdickung der Keimblase. 1) Oberste Blatt ⦗dies alles nach Remak ⦘ sensorielle od. Sinnesblatt. Anlage des Hautepithels m. seinen Anhängen, den Hautdrüsen, u. des Centralnervensystems (Hirn u. Rückenmark) mit seinen Fortsätzen, den höheren Sinnesorganen. Das Centralnervensystem entsteht aus dem mittleren (Axen)theil des Blatts ⦗Medullarplatte⦘, das Hautepithel aus dem peripherischen Theil, (Hornblatt.) 2) das innerste (unterste) Keimblatt – das Darmdrüsenblatt, Anlage des Darmepithels mit seinen Fortsetzungen, dem Epithel u. den Drüsenzellen der in das Darmrohr mündenden Drüsen. 3) Zwischen beiden das mittlere Keimblatt, das motorisch-germinative Blatt, aus dem alle übrigen aus Bindesubstanzen, Muskeln, Gefässen u. Nerven bestehenden Körpertheile, sowie Harn- u. Geschlechtsorgane sich bilden, die Hauptmasse des Organismus. Dieses Blatt spaltet sich schon sehr früh in 2 Platten; die aüssere bildet die Rumpfwand, die innere (Darmfaserplatte) die Darmwand mit Ausnahme des Epithels; das Lumen der Spalte bildet die Pleuroperitonealhöhle. Dadurch dass die Spaltung in der Medianlinie ausbleibt, erhält sich hier eine Verwachsung zwischen Rumpf- u. Darmwand, die Anlage des Mesenteriums (497)⦘

⦗Anderswo her über die Haut: Besteht aus 3 verschiednen Häuten od. Lagen: 1) Die Gefässhaut. a) Oberhaut; überzieht als dünnes Häutchen den ganzen Körper; durchsichtig, empfindungslos. Schweisslöcher der Poren Eintiefungen der Oberhaut. b) Schleimnetz, unmittelbar unter der Oberhaut, wovon sie eigentlich den untern, noch nicht vertrockneten Theil ausmacht; sie hat verschiedne Färbung u. bildet die s. g. Hautfarbe der Völker verschiedner Länder. c) Lederhaut; wesentlichster Theil der Gefässhaut, aus Fasern, Gefässen u. Nerven zusammengefilzte, dicke zähe Lage. Man erkennt durch das Vergrösserungsglas unzählige, kleine, aus der Gefässhaut hervorragende Wärzchen, i. e. Bündel feiner Nervenfäden, die hier endigen, eigentlicher Sitz des Gefühls.

2. Fleischhaut: dünne Lage v. Muskelfasern, erstreckt unter der Gefässhaut beim Menschen nur an einzelnen Stellen, z. B. an Hals u. Kopf, bei manchen Säugethieren, z. B. Igel, über den ganzen Körper verbreitet.

c) Zellhaut: Zellhaut – Zellgewebe – dritte Schicht der Bedeckung des Körpers, od. wo an vielen Stellen desselben die Fleischhaut fehlt, die zweite. Lockeres mit Fett angefülltes Gewebe.

Zur Haut gehören Haare, Nägel, Schuppen, Federn u. Hörner⦘

⦗Aus Schleiden: Willkührlichen Muskeln (dunkler roth, während die unwillkührlichen blasser), verlaufen entweder dicht unter der aüssern Haut des Thiers od. setzen sich durch ihre Sehnen mindestens an dem einen Ende mit einem Knochen in Verbindung, um diesen selbst od. einen andern Theil gegen ihn hin zu bewegen.

Unwillkührliche Muskeln umschliessen als Kreisfasern, Längsfasern od. auch in unregelmässiger Verflechtung, hohle, sack- u. röhrenförmige Eingeweide, wie Herz, Speiseröhre, Magen etc, um die darin enthaltnen Substanzen fortzubewegen.

Willkührliche Muskeln: 1) Meist längliche, in der Mitte bauchig angeschwollne Fleischbündel, liegen theils längs den Wirbeln, theils an den Knochen der Beine; dienen vorzugsweis zur Ortsveränderung. Sind Streckmuskeln u. Beugemuskeln (Antagonisten) Ihre Thätigkeit immer abwechselnd.

2. meist dünne, flache u. breite Muskeln. Spannen sich zwischen den Rippen aus, ferner zwischen den hintersten Rippen u. dem vordersten Rand des Beckens, endlich zwischen der innren Fläche der hinteren Rippen u. den Lendenwirbeln. Die ersten schliessen den Brustkorb zur Brusthöhle ab; die 2ten bilden die Wände der Bauchhöhle; die dritten die Scheidewand zwischen Brust u. Bauchhöhle – das Zwerchfell. Dienen alle vorzugsweis der Athembewegung.

3. Kleinsten Muskeln des Körpers v. verschiedner Gestalt; alle am Schädel befestigt, dazu bestimmt, die Speisen zu fassen, zu zerkleinern u. so weit fortzubewegen, dass sie in den Anfang der Speiseröhre gelangen, von wo sie v. den unwillkührlichen Muskeln weiter geschafft werden. – Ferner die kleinen Muskeln, welche die Knorpeln des Kehlkopfs bewegen u. so die Erzeugung der Stimme bedingen. – Endlich die Muskeln der Augen u. Ohren.

Die Arterien haben auffallend elastische Wandungen u. ununterbrochene Höhlung; die Venen dagegen fast ganz unelastische Wände u. in bald kleineren, bald grösseren Abständen gestellte Klappen od. Taschenventile, so geordnet, dass sie die Bewegung des Bluts nach dem Herzen hin, aber nicht umgekehrt gestatten.

Jeder Stoss v. Herzen aus hat eine ringförmige Anschwellung in der Schlagader zur Folge, die allmälig fortrückt, u. dieser ersten Anschwellung folgt bei jedem Herzschlag eine neue nachrückende Anschwellung. (Daher der Pulschlag) Die Arterien heissen von der Erscheinung des Pulsschlags Schlagadern.

Aus dem Blut tritt beim Durchgang durch die Haargefässe ein Theil v. Blutflüssigkeit aus u. durchtränkt die Gewebe aller Organe. Nachdem diese sich daraus das Nöthige angeeignet haben, muss das Ueberschüssige wieder entfernt werden, um neuer Flüssigkeit Platz zu machen; diess geschieht durch die Lymphgefässe, die überall mit geschlossnen Endungen beginnen u. z. Theil eben so feine, eben so dünnwandige Röhren sind als die Haargefässe. Die Bewegung der Lymphe hängt z. grössten Theil v. der Bewegung der benachbarten Gefässe ab; sie haben wie die Blutadern grosse Menge Klappen, die den Fortgang der Lymphe nur in einer Richtung, v. den einzelnen Organen bis zur Ausmündung des Lymphgefässsystems in den Blutkreislauf gestatten. Bei der Bewegung der benachbarten Theile u. namentlich der Muskeln der zartwandigen Lymphgefässe zusammengedrückt u. die Lymphe muss aus den gedrückten Theilen des Gefässes entweichen, was wegen der Klappen nur nach einer Richtung möglich ist. Gesunde u. regelmässige Strömung im Lymphgefässsystem hängt daher besonders v. kräftiger u. geordneter Bewegung des ganzen Körpers ab. Fortrücken der Lymphe verlangsamt durch die Lymphdrüsen (kleine Knäuel worin sich die Lympfgefässe in vielfachen engen Windungen zusammenschlingen)

Die innere Fläche der dünnen Gedärme mit kleinen haarfeinen Hervorragungen, den s. g. Darmzotten bedeckt; in jeder solchen Darmzotte ein Lymphgefäss; diese Lymphgefässe nehmen aus dem Speisebrei der Gedärme eine eigenthümliche milchweisse Flüssigkeit auf, führen sie durch zahlreiche im Gekröse liegende Därme, und endlich vereinigen sich alle diese Gefässe mit den meisten aus dem hinteren Theil des Körpers kommenden in eine grössere Röhre, den Milchbrustgang, dessen etwas erweiterten Anfang man Milchsaftcysterne nennt. Der Milchbrustgang nimmt in seinem allmäligen Verlauf nach vorn die meisten übrigen Lymphgefässe auf u. ergiesst sich endlich in der Schultergegend in eine der grössern Blutadern. Die Flüssigkeit in den Lymphgefässen anfänglich gleichartig u. enthält nur Eiweiss; die der Milchgefässe im Darm ist weisslich u. besteht aus gelöstem Eiweiss mit zahlreichen freien Fetttröpfchen. Erst im Milchbrustgang finden sich allmälig die Lymphkörperchen ein u. die Flüssigkeit fängt an in Berührung mit der Luft zu gerinnen, enthält also Faserstoff. Die Lymphe wird allmälig dem Blut immer ähnlicher u. geht endlich in den Blutgefässen ganz in dasselbe über.

Ueberall zwischen den Haaren in der Oberhaut feine Oeffnungen (Schweissporen); diese führen in einen kleinen, meist ziemlich senkrecht auf die Oberhaut gerichteten u. oft geschlängelt verlaufenden Kanal (Schweisskanal); endlich erweitert sich dieser in der Lederhaut bald allmälig, bald mehr plötzlich; bald geht er in eine etwas weitere, knäuelförmig verschlungne Röhre über (die Schweissdrüse). Dieser innerste Theil ist stets mit einem feinen Haargefässnetz dicht umflochten, aus dessen Blut die wässerigen Theile nebst Kohlensäure, Ammoniak, Milchsäure, Essigsäure, Riechstoffen etc in die Schweissdrüsen abgesondert werden. Der Ausführungsgang der Drüse führt dann diese Flüssigkeit bis an die Oeffnung in die Epidermis, von wo sie langsam in die Luft verdunstet, oder bei stärkerer Absonderung sich in Tropfen ansammelt. (Schwitzen)

Durch Dicker- u. Steiferwerden geht das Haar einerseits in die Borste, endlich den Stachel über, wird andrerseits durch Verfeinerung zum Seidenhaar u. zur Wolle.

Wolle unterscheidet sich v. Haar hauptsächlich: 1) feiner, 2) nicht straff, sondern wellenförmig hin u. hergebogen, 3) enthält sie weniger Pigment. Je edler die Wolle, um so mehr haben sie gleichen Durchmesser in ihrer ganzen Länge u. sind die einzelnen Wollhaare unter einander v. gleichförmigerer Dicke. Die äussere schuppenförmige Bekleidung des Haars liegt immer ganz dicht dem Haare an, nur nach oben stehn die Spitzen der Zellen ein klein wenig ab u. geben so dem Haar das Ansehn, als ob es am Rande mit ziemlich entfernten, feinen Sägezähnchen besetzt wäre. Bei dem Wollhaare diess viel weniger; desto weniger, je besser es. Wollhaare stehn ferner dichter zusammen; bei Schaaf 2 u. selbst 3 Haarbälge in ihrem obern Theil auf eine längere od. kürzere Strecke mit einander verschmolzen, so dass 2 od. 3 Wollhaare aus einer u. derselben Oeffnung der Haut hervortreten.

Schleimhaut, unmittelbar nur verfeinerte Fortsetzung der Oberhaut, bildet fast sämmtliche s. g. Eingeweide od. die inneren Organe des Thierkörpers. Bei einigen der niedersten Thiere bildet sie eine einfache, den Körper durchlaufende Röhre; dann, bei mehr Organisation, bestimmte Theile erweitert, erhalten eigenthümliche Thätigkeit; so entsteht zuerst der Unterschied v. Schlund mit Speiseröhre, Magen u. Darmkanal. Höher aufwärts in der Thierreihe, verschiedne Ausstülpungen, anfänglich einfach fadenförmige, dann als verästelte Anhänge am Darmkanal, die aus den sie umgebenden Fässen eine bestimmte Flüssigkeit aufnehmen u. sie dem Darmkanal zuführen. Diess ist der erste Anfang zur Bildung der Leber. In ähnlicher Weise, Anfangs einfacher, dann complicirter gebaut, treten bei den Thieren die Speicheldrüsen, dann der Respirationsapparat am obern Ende, der Harn- u. Geschlechtsapparat am untern Ende des ganzen Ernährungskanals an. Alle diese Organe nur Anhängsel des ursprünglich einfachen Schleimhautkanals. Noch bei den Vögeln Harn- u. Geschlechtsorgane blosser Anhang des Darmkanals u. haben alle 3 gemeinschaftliche Mündung, die s. g. Cloake. Erst bei den Säugethieren die Harn- u. Geschlechtsorgane mit einander verbunden, etwas v. der Mündung des Darmkanals, dem After, weggerückt u. mit einer eignen Ausführungsöffnung versehn.

Kopftheil des Schleimhautsystems: Thränendrüse im Auge, Speicheldrüsen im Mund, Schleimhautröhrchen bis in den innern Theil des Gehörorgans, wo das Ende desselben das Trommelfell überzieht. Andre (die erste von der Schleimhaut des Mundes ausgehend) kurze Schleimhautröhre beginnt am aüssern Ohr u. dringt nach innen bis zum Trommelfell vor, welches sie nach aussen überkleidet. Rachen – der Theil der Schleimhaut, der aus Vereinigung der Mund- u. Nasenhöhlen gebildet wird; diese Schleimhaut spaltet sich bald (am Anfang des Halses) in eine vordere Röhre (Luftröhre) u. hintere (Speiseröhre).

Brusttheil des Schleimhautsystems: Luftröhre (Kehldeckel beim Anfang derselben, der durch einige kleine Muskeln bewegt wird u. jedem die Oeffnung passirenden festen od. flüssigen Körper den Eingang in die Luftröhre verschliesst). Unterhalb des Kehldeckels erweitert sich die Luftröhre zum Kehlkopf; hier die Schleimhaut durch einige Knorpel ausgespannt; nach innen springt die Schleimhaut v. jeder Seite in eine Falte (Stimmbänder) vor, wodurch die Röhre bis auf eine schmale Spalte (Stimmritze) verengt wird; durch die verschiedne Stellung der v. kleinen Muskeln bewegten Kehlkopfsknorpel kann die Stimmritze verengert u. erweitert werden u. dadurch der hier gebildete Ton der Stimme verändert werden. Ton entsteht, indem die aus der Lunge ausströmende Luft die Stimmbänder in Schwingungen versetzt. – Hinter dem Kehlkopf zieht sich die Luftröhre zusammen u. theilt sich dann bald in 2 Aeste über die rechte u. linke Hälfte der Brust – Lungen (zwischen ihnen das Herz).

Die andre obere Schleimhautröhre beginnt mit kleiner Erweiterung (dem Schlund), geht dann in die gleichförmig fortlaufende Speiseröhre über, welche an der Rückenseite der Brusthöhle neben der grossen Haupt-Schlagader fortläuft u. durch eine f. sie bestimmte Oeffnung im Zwergfell in die Bauchhöhle tritt.

Bauchtheil des Schleimhautsystems. Gleich nach ihrem Eintritt in die Bauchhöhle erweitert sich die Speiseröhre bedeutend zum Magen. (Die 4 Magen der Wiederkäuer). Magenmund (Eingang des Magens) Pförtner (Ausgang desselben) (Muskelbündel verschliessen u. öffnen sie).

Vom Magen aus lange Röhre, fast den ganzen Unterleib füllend (der Dünndarm), dessen Anfang Zwölffingerdarm genannt wird. Von diesem Zwölffingerdarm aus gehn 2 Ausstülpungen der Schleimhaut ab; die eine beginnt mit enger Röhre, geht nach rechts u. theilt sich in 2 Arme; der eine Arm schwillt zur Gallenblase, der andre verästelt sich baumförmig u. bildet mit dem dazu gehörigen Bindegeweb, den Gefässen u. Nerven die Leber.

Die 2te Ausstülpung der Schleimhaut geht nach links, verästelt sich mit einem durchlaufenden Hauptstamm u. bildet mit den andern dazu gehörigen Gewebtheilen die Bauchspeicheldrüse.

Nach vielen Windungen geht Dünndarm abermals in Erweiterung über[, den] Dickdarm, mündet nach ziemlich einfachem Verlauf unter dem Namen Mastdarm am After aus.

Harn- u. Geschlechtsystem: So wie am Anfang der grossen Schleimhautröhre das Respirationsorgan – die Lunge – hauptsächlich f. die Ausscheidung des Kohlenstoffs thätig, so am andren Ende die Entfernung des Stickstoffs durch die Harnorgane beschafft; dort [verbindet sich] mit der Respiration das Organ der Stimme, hier mit der Harnabsonderung das Organ der Fortpflanzung.

Harnblase, Harnröhre, vorwärts u. aufwärts laufend bis an die Wirbelsäule; verästelt sich hier in zahlreiche Gabelabtheilungen u. bildet so die Niere.

Beim weiblichen Geschlecht noch die Zitzen od. milchabsondernden Organe.

Blutdrüsen. Die Brustdrüse (vorn an der Brust); die Schilddrüse (um den Kehlkopf) (übermässig entwickelt wird Kropf) Die Milz (in der Bauchhöhle auf der linken Seite ähnliche Lage wie Leber auf der rechten)

Das Nervensystem: Die Centraltheile bestehn aus Nervenröhren u. Ganglienkugeln; die Nerven im engern Sinn nur aus Nervenröhren.

Centraltheile: Hirn, Rückenmark u. die Nervenknoten od. Ganglien, die sich im Verlauf der Nerven an bestimmten Theilen des Körpers vorfinden.

Fortsetzung von p. 56, Ranke)

f.) Entstehung der Organe (p. 38–47)

II) Capitel. Die Chemie der Zelle.

1) [Elementare Zusammensetzung der organischen Stoffe]

Zelle die einfache schematische Form, auf die sich alle Gestaltungsunterschiede der organischen Natur zurückführen lassen. (48)

Chemische Elementaranalyse besteht in kunstgerechter Verbrennung der organischen Stoffe, die erlaubt die entstandnen Verbrennungsprodukte zu sammeln, wiegen u. näherer chemischer Untersuchung zu unterwerfen. (48, 49)

An der Bildung der organischen Stoffe wesentlich nur betheiligt: O, N, H, C, S, Ph, Fe.

A) Organische Verbindungen.

1) Stickstofffreie Verbindungen.

a) Kleiner Theil dieser Stoffe besteht nur aus

• α) C u. H, (die natürlichen Kohlenwasserstoffe)
• oder β) aus C u. O (die wasserfreie Oxalsäure);

b) Grösste Theil der im Thierkörper vorhandnen organ. Stoffe aus C, H u. O. (Mehrzahl der organischen Säuren, Kohlehydrate, Fette)

Das Verhältniss v. O in diesen Zusammensetzungen verschieden. α) In den Kohlehydraten O u. H in der Menge vorhanden, dass sie ausreichen würden mit einander Wasser zu bilden. β) In den hierher gehörigen organischen Säuren würde nach Verbindung v. allem H mit O zu Wasser noch Ueberschuss v. O bleiben. γ) In den fetten Säuren würde nach Verbindung v. allem O mit H zu Wasser noch ein Ueberschuss v. H bleiben.

2) Stickstoffhaltige Verbindungen

Bestehn aus O, H, C u. N, wozu auch die Gruppe v. Verbindungen kommt worin S, Ph u. (f. einige auch) Fe eingehn.

a) Stickstoffhaltige organische Säuren und b) Basen (od. organischen Alkaloide) u. c) indifferente krystallinische Körper (v. diesen letzteren enthalten einige ebenfalls S.) Endlich d) die Eiweissstoffe, deren Hauptrepräsentant das Albumin (eigentliche Eiweiss); sie enthalten ausser Stickstoff auch Schwefel u. e) Noch complicirtere Stoffe als Eiweissstoffe, die durch ihre Zersetzung Albuminate liefern (Hämoglobin z. B. (worin Fe, vielleicht auch Ph) u. Vitellin (worin wahrscheinlich auch Ph.)) (49)

Die eben genannten organ. Stoffe gemischt od. in chemischer Verbindung mit procentisch meist geringen Mengen unverbrennlichen Stoffen anorganischer Natur; betheiligen sich an Bildung u. Rückbildung der Organbestandtheile vor allem dadurch, dass sie bestimmte Zersetzungen u. Verbindungen in den organischen Stoffen einleiten u. selbst mit ihnen in Verbindung treten (50)

Bei der Verbrennung eines wasserfreien pflanzlichen od. thierischen Körpers Hauptmasse in gasförmige Verbrennungsprodukte übergeführt, was übrigbleibt als feste Bestandtheile – Asche.

B) Die Verbrennungsprocesse.

Kohlenstoff verbrennt zu Kohlensäure (Kohlendioxyd CO2); Wasserstoff – wenn N in dem Zusammenhang des organ. Körpers – zu Wasser (H2O) u. geht z. Th. in gasförmige Verbindung mit N über, Ammoniak (NH3). Phosphor u. Schwefel bleiben in ihren entstehenden Sauerstoffverbindungen ⦗Phosphorsäure, dreibasische Phosphorsäure (H3 PO4) u. Schwefelsäure (H2 SO4)⦘ nach dem Verbennen in der Asche zurück. Auch Theil der durch die Verbrennung der Kohle entstandnen Kohlensäure wird durch die Aschenbestandtheile gebunden, daher auch Kohlensäure zu den Aschenbestandtheilen gerechnet. Ausserdem finden sich in der Asche:

a) Nichtmetalle: Cl (Chlor) Fl (Fluor) Si (Silicium);

b) Metallen

• 1. (Alkalien): K (Kalium), N (Natrium);
• 2. Alkalische Erden: Ca (Calcium), Mg (Magnesium)

c) Als schweres Metall Eisen (Fe) oft mit Mn (Mangan) (dem steten Begleiter des Eisens in der anorgan. Natur) und Ca (Kupfer) (im Blut gewisser niederer Thiere).

Die Alkalien u. alkalischen Erden meist an Schwefelsäure u. Phosphorsäure, auch an Kohlensäure gebunden. Ein Theil der Alkalien findet sich als Chlorverbindungen.

Fluor kommt als Fluorcalcium (Ca Fl2 Calciumfluorid), das Silicium als Kieselerde (SiO2) in der Asche [vor].

Hauptanorganischer Bestandtheil der Organismen Wasser (H2O); in manchen Pflanzenstoffen mehr als 90%, manchen Thierstoffen bis zu 75% u. mehr. (50)

2) Chemismus der Pflanzen- u. Thierzelle.

Hauptmasse der organischen Stoffe besteht aus Wasser; dann aus Kohlenstoffverbindungen, v. welchen die einfacheren noch O, H, u. N erhalten. Die organischen Stoffe werden in den Pflanzen aus anorganischen Nährstoffen, namentlich Kohlensäure (CO2), Wasser (H2O) u. Ammoniak (NH3) od. Salpetersäure (NO5) gebildet. Wöhler fabricirte zuerst organischen Stoff 1828; indem er Ammoniumcyanat (CN.ONH4), welches sich leicht aus den Elementen C, N, O, H erhalten lässt, ⦗es ist eine feste weisse Substanz, die entsteht, wenn die Dämpfe der Cyansäure (CN.OH) mit trocknem Ammoniak zusammenkommen⦘ in Harnstoff (CO.(NH2)2 ) verwandelte. (Durch Eindampfung in wässriger Lösung). Damit schon der Beweis geliefert dass in den lebenden Zellen die Stoffbildung denselben Gesetzen unterliegt wie in der unorganischen Natur. Seit der Zeit eine stets wachsende Anzahl der im thier. Organismus sich bildenden Verbindungen künstlich aus den Elementen dargestellt worden. (51)

Zwischen den anorganischen Stoffen, woraus die Pflanze ihre organischen Bestandtheile bildet u. diesen organischen Stoffen selbst der Unterschied: die erstern sind Verbrennungsprodukte, meist Sauerstoffverbindungen, die so viel Sauerstoff in sich haben, dass bei den gewöhnlichen Oxydationsbedingungen kein weitrer Zutritt v. O in die Verbindung möglich ist; sie sind mehr od. weniger vollkommen oxydirt.

In den organisch -chemischen Verbindungen fehlt entweder O gänzlich, od. in so geringer Menge vorhanden, dass noch immer mehr davon zutreten muss, um aus den sie zusammensetzenden chemischen Elementen Verbindungen mit anorganischem Charakter herzustellen. Die organischen Verbindungen sind alle verbrennlich; d. h. sie können noch höher oxydirt werden. (51)

Diesen Charakter der Verbrennlichkeit erhalten die Elementarverbindungen der organ. Welt erst als Bestandtheile eines Pflanzenorganismus; also Vorgänge in der Zelle nöthig, welche die aus der Umgebung aufgenommenen Sauerstoffverbindungen gänzlich v. O befreien od. doch zum Theil davon abscheiden. Diese Vorgänge heissen Reduktion od. Desoxydation. Die Kraft, die die chemischen Verbindungen v. O ⦗der die stärkste chem. Attraktion zu allen Elementen besitzt⦘ zusammenhält, muss durch eine grössere in der Zelle zur Wirksamkeit kommende Kraft überwunden werden, so dass O in der Bildung der organ. Stoffe frei werden kann. (51)

Diese Kraft vom Sonnenlicht geliefert. ⦗fand sich durch die Entdeckung, dass die Kraft der Desoxydation in den grünen Pflanzenzellen nur unter Einfluss des Sonnenlichts zur Wirksamkeit kommt.⦘ Eben so wichtig die Entdeckung, dass die Lebenserscheinungen der thierischen Zelle nicht mit Desoxydationsprocessen, sondern im Gegentheil mit Aufnahme v. Sauerstoff, mit modificirten Oxydationsvorgängen verbunden ist. (51, 52)

Vorgänge in den grünen Pflanzenzellen u. Thierzellen diametral verschieden. In jenen anorganische Sauerstoffverbindungen als Nahrungsmittel aufgenommen u. durch Desoxydation in organische Stoffe verwandelt; in diesen die v. den Pflanzen gebildeten organischen Stoffe als Nahrungsmittel aufgenommen u. in einfache unorganisch zusammengesetzte Sauerstoffverbindungen zurückverwandelt. (52)

In Pflanzen- wie in Thierzellen finden sich die höchst zusammengesetzten organischen Stoffe neben andern, die sich weniger v. den chemischen Verbindungen anorganischer Art unterscheiden. Letztere bilden dort (bei Pflanzenzellen) meist Vorstufen zur Bildung der höchsten Produkte der organ. chem. Lebensvorgänge, hier (bei Thierzellen) Zeugen einer regressiven Thätigkeit, Zersetzungprodukte der höher zusammengesetzten Stoffe. (52)

Die chlorophyllhaltige Pflanzenzelle verbraucht Kräfte v. aussen – Licht u. Wärme v. der Sonne – um die Trennung der festen chemischen Verbindungen, die sie als Nahrung aufnimmt, zu Stande zu bringen; die Thierzelle vermag durch Sauerstoffaufnahme ⦗die auch in der anorganischen Natur eine Hauptquelle mechanischer Leistungen ist⦘ die Stoffzersetzung zur Hervorbringung v. Kraftaüsserungen ausserhalb ihres Körpers zu verwenden; sie producirt durch ihre chemischen Vorgänge Kräfte, die vor allem als Wärme, Electricität u. mechanische Bewegung erscheinen. (52, 53)

3) Die Pflanzenzelle.

Der besagte Unterschied gilt (od. ist erkennbar) zwischen den chlorophyllhaltigen ⦗grünen⦘ Pflanzenzellen (unter dem Einfluss genügender Lichtstärke) u. der animalen. Der Unterschied aber kein durchgreifender. Er ist beschränkt auf

den Assimilationsproces: d. h. die Vorgänge der organischen Stoffbildung aus anorganischen Stoffen ⦗durch Abscheidung v. O, unter Einfluss des Sonnenlichts aus den aufgenommenen einfachen Sauerstoffverbindungen⦘. Diese Fähigkeit beschränkt auf die chlorophyllhaltigen Pflanzen ⦗fehlt also denen, die nicht chlorophyllhaltig⦘ u. Pflanzenorgane; fehlt aber auch diesen bei zu geringer Lichtintensität ⦗im Dunkeln können sie nicht aus Wasser u. Kohlensäure unter Mitwirkung andrer anorganischer Nährstoffe organische Substanzen erzeugen⦘ Die assimilirende Kraft der Pflanzen liefert 1) die Stoffe, auf deren Verbrauch ihre eignen mit Verlusten v. Spannkräften verknüpften Lebensthätigkeiten beruhn; 2) die Stoffe f. den Aufbau u. die Kräfteerzeugung der Schmarotzerpflanzen; 3) die Stoffe der animalen Organismen. (53, 54) Von diesem f. die Pflanzen charakteristischen Assimilationsprocess verschieden,

Ihr Stoffwechsel; i.e. die mannigfachen chemischen Umwandlungen der Assimilationsprodukte ⦗in den chlorophyllhaltigen Zellen selbst oder nach dem Uebertritt in andre Organe⦘, die nicht mit Abscheidung v. O, sondern mit einer Umlagerung der Moleküle u. meist mit Aufnahme geringer Sauerstoffmengen u. Aushauchung kleiner Kohlensäurevolumina verbunden sind; Die Zunahme der chlorophyllhaltigen Pflanzen an organischen Stoffen beruht auf Uebergewicht der assimilirenden Thätigkeit der chlorophyllhaltigen Organe im Licht gegenüber der durch den Stoffwechsel bedingten Stoffverminderung. Der Vorgang des Stoffwechsels geht beständig (auch ausser dem Licht) in allen Pflanzenorganen vor sich. (53)

Die Lebensvorgänge in den Pflanzen, die nicht zur Assimilation gehören, wie in den Thieren, v. Stoffzersetzung abhängig. Die Bildung v. Wärme u. Electricität in den Pflanzenorganen, die Bewegungen des Protoplasma, die Bildung u. Vergrösserung der Zellen finden auf Kosten vorher assimilirter Stoffe statt, die dabei einer Verändrung im Sinne des animalen Stoffwechsels unterliegen. (l. c.)

Die in den chlorophyllhaltigen Organen im Licht gebildeten organ. Pflanzenstoffe werden allen andern Pflanzentheilen zugeleitet; sie können aufgespeichert werden, um erst in der Folge ihre Verwendung zu finden, wenn wie im Frühjahr bei sehr vielen Pflanzen od. bei den Samen die Wachsthumsprocesse beginnen, bevor chlorophyllhaltige Organe ihre stoffbildende Thätigkeit entfalten können. (54)

Die Assimilationsprocesse in der Pflanzenzelle an das Vorhandensein v. Protoplasma geknüpft, das in seiner Modifikation als grünes Chlorophyllkorn die Fähigkeit der Verwendung des Lichts zur Einleitung v. Desoxydationen erhält. In den Chlorophyllkörnern selbst lagern sich die unter ihrer Einwirkung sich bildenden organischen Stoffe, z. B. Stärkekörnchen ab. (54)

Dem Stoffwechsel der Pflanzen entstammen ausser den letzten Zersetzungsprodukten organischer Stoffe: Kohlensäure, Wasser v. Kohlenhydraten u. Fetten, mit Ammoniak u. Schwefelsäure, welche letztere ausserdem die Zersetzung v. Albuminaten liefert, auch Degradationsprodukte u. Nebenprodukte. Zu den erstern gehören der Bassorin u. der Schleim, in welchen sich die Zellwände bei Quitten- u. Leinsamen verwandeln; auch körnige Degradationsprodukte des Protoplasma, z. B. an Stelle der grünen Chlorophyllkörner anders gefärbte, od. wie in den absterbenden Blättern nur kleinste gelbe Körnchen. Als Nebenprodukte – Farbstoffe, Alkaloiden, Gerbstoffe, Pectinstoffe, Wachs etc. (54)

F. die Oekonomie der Thierzelle [sind] nicht alle in der Pflanze gebildeten Stoffe gleichwerthig; entnimmt ihr im Allgem. zu ihrem Aufbau verhältnissmäsig kleine Anzahl chem. Verbindungen. Was die organischen Verbindungen betrifft

1. Vor allem wichtig die Albuminate od. Eiweissstoffe ⦗Pflanzenalbumin, Kleber (bestehend aus Pflanzenleim u. Pflanzenfibrin), Legumin od. Pflanzencaseïn.⦘ Die Albuminate in löslicher u. unlöslicher Modification; erstere im Zellensaft; zweite beim Aufbau der Zellen, deren Protoplasma der Hauptmasse nach aus der in Wasser gequollnen Eiweissmodification besteht. Die lösliche Modifikation geht durch bestimmte chem. Vorgänge in der lebenden Zelle in die unlösliche über ⦗was auch künstlich, z. B. durch Kochen od. Säuren hervorgebracht werden kann.⦘ (p. 55)

2. Nach den Albuminaten sehr wichtig f. den thierischen Haushalt die Kohlenhydrate wovon Theil löslich in Wasser; andrer, unlöslicher, dient als Material f. die Bildung der aüssern Zellmembrane (Cellulose) od. zur Bildung fester, organisirter Körnchen im Zellinhalt (Stärke). Grosse Uebereinstimmung in der chemischen Zusammensetzung:

So:

3. Wichtiger noch als die Kohlenhydrate f. den Thierconsum: die Fette u. Oele. Haben viel geringeres O als die Kohlenhydrate.

Die Fettsäuren (sieh p. 56) haben die allgem. Formel Cn H2n O2 ; daneben die flüchtigen Fettsäuren, haben mehr O (im Verhältniss zu C u. H) ⦗diess nimmt aber beständig ab, in ihrer Stufenfolge:

Als Beispiel der eigentlichen Fettsäuren:

Oelsäure (gehört andrer Gruppe an) (od. Oleinsäure) = C18 H34 O2. (l. c.)

Die Fette theils vertheilt durch das ganze Pflanzenparenchym, theils in gewissen Pflanzenorganen angehäuft, namentlich den Samen. Man unterscheidet je nach der Consistenz Fette u. Oele.

4. Minder wichtig – als geringwerthige Nahrung in der Thierzelle verbraucht: die organischen Säuren z. B.

4) Die Thierzelle.

Für die Pflanze [ist die] Luft Hauptnahrungsmittel, f. das Thier Vermittlerin seines Stoffumsatzes, worauf all seine aktive Lebensthäthigkeit beruht. (58) Erwachsner menschlicher Organismus, v. Mittelgewicht v. ca. 130 lb nimmt täglich 700–1000 Gramm O auf, im Jahr etwa 500–700 lb (das Pfund = 500 Gramm), die an Körperbestandtheile gebunden den Organismus wieder verlassen. Menschliche Körper etwa zu ⅔ aus Wasser (58,5%) u. sonstigen unorgan. Stoffen zusammengesetzt, die höhere Oxydation nicht mehr zulassen; der eigentlich organ. Theil desselben wäre daher in kürzester Zeit völlig in Luft aufgelöst ohne beständigen Ersatz (durch Nahrungsmittel) f. den Verlust. (58, 59) Um die 700–1000 Gramm O der Luft zurückzugeben (die täglich v. Menschen zur Athmung verbrauchten) muss durch die Pflanzenvegetation 33–40 Pfd Cellulose od. Pflanzenfaser aus Kohlensäure u. Wasser gebildet werden. (59)

Animale Organismus kann alle seine Bedürfnisse an organischen Nährstoffen auf Kosten des Eiweisses befriedigen. ⦗wie die nur fleischfressenden Thiere thun⦘. Die Albuminate enthalten alle andren Stoffgruppen implicite in sich; aus dem Eiweiss können sich die im Thierkörper vorkommenden Kohlenhydrate u. Fette bilden; es entstehn aus seiner organischen Zersetzung die stickstoffhaltigen Körperstoffe; alle verbrennlichen Bestandtheile des thier. Körpers bei alleiniger Ernährung mit Albuminaten – veränderte Eiweissatome, wie die Bestandtheile der Pflanze – veränderte Kohlensäureatome. (59)

Das Wasser u. die in den thier. Körpern befindlichen anorganischen Salze: phosphorsauren Alkalien u. Erden (Kalk u. Bittererde), kohlensauren Erden, Chlorkalium u. Chlornatrium, schwefelsaure Alkalien, Eisen u. Kieselerde stammen theils aus der den Pflanzen entlehnten Nahrung, theils aus dem TrinkWasser. (60) Die Oxydation im menschlichen Körper keine Verbrennung im gewöhnlichen Sinn ⦗wie im lebendigen Körper Kohlensäure erzeugt durch direkte Verbindung des Kohlenstoffs mit O⦘ Es ist ein Dissociationsvorgang mit Aufnahme von O. (60)

Bestandtheile des Thierkörpers.

I) Albuminate:

Die (Pflanzen)Albuminate erfahren im thierischen Körper Umändrung ihrer chemischen u. physik. Eigenschaften. Es findet durch die Verdauungssäfte eine Umwandlung der Albuminate statt in:

a) Albumin-Peptone: Eine der wichtigsten Eigenschaften der normalen Albuminate f. den Organismus, dass sie in Wasser schwer diffundirbare Lösungen bilden; sie sind Colloidsubstanzen , die auch wenn sie, meist mit Hilfe v. Salzen, eine Lösung darstellen, nur in geringem Grad fähig, durch endosmotischen Verkehr Membrane zu durchdringen. Sie ertheilen dadurch dem Protoplasma der Zellen die Fähigkeit sich verhältnissmässig selbsständig gegen wässrige Lösungsmittel zu verhalten. Durch die Eiweissverdauung wird den gelösten Albuminaten die Fähigkeit zur Diffusion ertheilt u. auch in festem Zustand aufgenommene Albuminate in verhältnissmässig leicht diffundirbare Lösungen verwandelt. ⦗die Ernährung setzt z. Th. endosmotische Durchdringung der zu ernährenden Organe voraus⦘. Diese leicht diffundirbaren Albuminate heissen Pepton od. Peptone; finden sich im Magen u. Dünndarm während der Verdauung. (61) Ausserdem: Peptone verlieren die Eigenschaft der Fällbarkeit unter vielen im Organismus gegebnen Bedingungen. Peptone unterscheiden sich v. den Albuminaten, dass sie nicht gefällt werden durch Knochen, verdünnte Mineralsäuren, Essigsäure, schwefelsaures Kupferoxyd, Eisenchlorid u. Ferrocyankalium. Alkohol erzeugt in concentrirten neutralen Lösungen flockigen Niederschlag, löslich in verdünntem Weingeist. Gerbsäure, Chlor, Jod, Quecksilberchlorid, salpetersaures Silberoxyd, in saurer Lösung glyco- u. taurocholsaures Natron fällen die Peptone wie die Albuminate. (61) Leim verwandelt sich bei der Verdauung in Leimpepton. (62) (auch durch verdünnte Säuren hevorgebracht)

b) Albumin. α) Serumalbumin. β) Eieralbumin (Eierweiss) (62)

Serumalbumin = C 53.5 H 7.0 N 15.5 O 22.4 S 1.6%.

c) Faserstoff (Fibrin) in 100 Th. = C 52.7 H.6.9 N.15.4 O 23.8 S.1.2. Scheidet sich spontan aus aus Blut, Chylus, Lymphe, pathologisch aus einigen Transsudaten. Löslich in Salpeterwasser. (62) Zersetzt Wasserstoffsuperoxyd unter lebhafter Sauerstoffentwicklung.

d) Myosin, Bestandtheil des Muskelplasmas. Die Lösungen desselben in verdünnten Säuren enthalten Syntonin (Säurealbuminat ). (63)

e) Casein (Käsestoff) (63) in der Milch aller Säugethiere. (l. c.) (Alkalialbuminat) Bei Kochen an der Luft bildet Milch eine Haut v. unlösbar gewordnem Casein. Milch mit frischem od. getrocknetem Kälberlabmagen bei 40% digerirt scheidet alles Casein aus, wahrscheinlich durch Milchsäurebildung aus Milchzucker.

f) Paraglobulin. Fibrinoplastische Substanz. Krystallin, Globulin. Wenig v. einander verschieden; ihre procentische Zusammensetzung: C 54.5 H.6.9 N.16.5 S.1.2 O 20.9. (63) Paraglobuline (Globuline) in Blut, Serum, Blutkörperchen, Chylus, in der Krystallinse (Krystallin) (63)

g) Fibrinogen (Metaglobulin), in Blutplasma, Chylus u. serösen Transsudaten (64)

h) Amyloid (l. c.) in degenerirter Leber (Wachsleber) u. Milzen (Speckmilz), auch hie u. da in Gehirn, Rückenmark etc. (l. c.)

II) Produkte der Albuminsynthese.

a) Haemoglobin (auch genannt Haemoglobulin, Haematoglobulin) C 54.00 H 7,25 N 16.25 Fe 0,42. S.0,63 O.21.45 (Im Blut der Gans gefunden im Haemoglobin 0.77 Phosphorsäure). Unterscheidet sich v. den Albuminaten durch Eisengehalt u. Krystallisirbarkeit. Von der grössten Wichtigkeit f. die Respiration.

b) Vitellin soll bei seiner Zersetzung Eiweiss u. Lecithin liefern. Krystallisirbar. Diese Stoffe (Haemoglobin u. Vitellin) wegen ihrer Krystallisirbarkeit nicht mehr zur Gewebsbildung tauglich (so dass durch Synthese wie durch rückschreitende Metamorphose solche zur Gewebsbindung untaugliche Stoffe entstehn könnten.) (64)

III) Produkte der rückschreitenden\regressiven Metamorphose des Albumins.

1) Albuminoide.

Stehn den Eiweisskörpern in ihrer Zusammensetzung noch nahe; unter einander verschiedner als die Eiweissstoffe; einige enthalten keinen Schwefel mehr. Unkrystallisirbar; unfähig (ohne Veränderung z. B. in dem Verdauungsprocess) wahre Lösungen zu bilden, also Colloidsubstanzen , durch Zersetzung liefern die folgenden, wie die Albuminate, reichlich Tyrosin u. Leucin.

a) Mucin (Schleimstoff) Nimmt an der % Zusammensetzung: C 52,2 H 7.0 N 12.6 O 28,2. (65) (Im Secret der Schleimhäute u. den foetalen Bindegeweben.) (Colloid)

b) Hornstoff. (Keratin) Aus ihm bestehn die Horngewebe: Epidermisschüppchen der Oberhaut, Nägel, Haare, Hörner, Federn. Die Epidermis % besteht: C 50,28. H 6,67 N 17,21. O 25,01 S 0,74. Nur in heissen Alkalien löslich, liefert bei Zersetzung Leucin u. Tyrosin. (65)

c) Leimgebende Substanz, Collagen, durch Kochen in Leim (Glutin) verwandelt, löst sich schleimig in kochendem Wasser, gesteht in kaltem zu Gallerte. Leim findet sich als Zwischenzellmaterie des meisten Bindegewebe.

Leim besteht in 100 Th. aus: C 50.76 H.7.15 N 18,32, S 0.56 O 23,21. Alkohol u. Gerbsäure schlagen den Leim nieder, Leim hat in wässriger Lösung nicht die Eigenschaft zu diffundiren. Durch Verdauung im Magen wird er diffundirbare Lösung, nicht gerinnbar, Leimpepton. Aus den leimgebenden u. chondringebenden Geweben entsteht im Organismus durch Schwefelverlust das ganz unlösliche Elastin. (65)

d) chondringene Substanz, Knorpelleim, Chondrin. C 49.93 H 6.61 N 14.47 S 0.41. O 28.58. Unterscheidet sich v. Glutin (Leim) vor allem durch seine Unfällbarkeit durch Gerbsäure, dagegen durch Essigsaüre bleibend niedergeschlagen. Bei seiner Zersetzung, auch durch Magensaft, liefert er Leucin u. anstatt des Leimzuckers (Glycin) wahre, gährungsfähige Zuckerart (Chondroglycose, Traubenzucker ). Diese Bildung v. Zucker aus einem der nächsten Abkömmlinge der Albuminate, sehr wichtig f. die Umsatzvorgänge bei der Eiweisszersetzung. Ein mögliches Zersetzungsprodukt ist – Zucker. (65, 66) (Knorpelleim ein stickstoffhaltiges Glucosid .)

Aehnlich: Chitin u. Hyalin. Chitin = C 46.32 H 6.40 N 6.14 O 41.14; liefert durch Kochen mit Schwefelsäure Traubenzucker u. Ammoniak. (66)

Protagon auch ein Glucosid u. zwar des Lecithins. (l. c.) (im Gehirn, Blut) Es kann in Traubenzucker u. Spaltungsprodukte des Lecithins (Neurin, Glycerinphosphorsäure, Fettsaüren etc) zerlegt werden. Wichtig dass hier Fettsaüren als Zersetzungsprodukt neben Zucker erscheinen; also Fettbildung aus Albuminaten. (66)

e) Fermente: (?) steht so viel fest, dass sie die Eiweissreaktionen nur spurweise od. gar nicht geben; die s. g. Verdauungsfermente. Aus Unwissenheit über das Wesen der Fermentation Nothbehelf eigentliche chemische Stoffe als Fermente darzustellen.

Die Verdauung bringt gewisse Verändrungen in einigen aufgenommenen Nährsubstanzen (Albumin, leimgebende Substanz, Stärkemehl, Fett) hervor, die ebenso durch langes Kochen od. Kochen mit Wasser unter gesteigertem Druck erzeugt werden (z. B. die Bildung der Peptone aus Albumin, Leim, Mucin) od. durch Behandlung, Kochen mit Mineralsäuren od. Alkalien. (66, 67)

Bei den eigentlichen Gährungen, die unter der Einwirkung v. Gährungsorganismen (Hefe) verlaufen, wie die Alkoholbildung aus Zucker, erhalten die sich zersetzenden Zuckermoleküle eine Einwirkung, die vergleichbar mit der Wirkung der Wärme u. wasserentziehenden Mittel. (67) (Ibidem die 3 Sorten Fermentationen, die man im Körper annimmt für: 1) Zuckerbildung (aus Stärke, Dextrin u. Glycogen durch den Speichel, den Pankreassaft, Leberextrakt, u. Extrakt andrer Organe); 2) Fettzerlegung in Glycerin u. freie Fettsäuren durch den Pankreassaft; 3) Umwandlung der Albuminate u. Albuminoide (geronnener u. gelöster) in Peptone u. weitere Spaltung derselben in Leucin, Tyrosin, Zucker etc durch Magensecret (Ferment: Pepsin), Pankreas u. Darmsaft (67)

⦗Die Fette theils in der vegetabilischen Nahrung eingeführt, theils stammen sie aus Zersetzung der Albuminate. Analog mit den im Körper sich findenden Kohlehydraten u. andren Stoffen, aufzufassen theils als Produkte der regressiven Metamorphose der Körperstoffe, theils als Nahrungsbestandtheile u. deren Zersetzungsprodukte. p. 67⦘

2) Organische stickstofffreie Stoffe.

a) Die Fettsaüren v. der Formel Cn H2n O2 – homologe Reihe. (67) fettsaure Alkalien = Seifen (Verbindungen v. Fettsäuren mit Kali u. Natron) (68) Durch die Pankreasverdauung im Darm die Fette z. Th. in Glycerin u. Fettsäuren zerlegt, die dann mit den Alkalien die Seifen bilden. (l. c.) (Diese Seifen in Wasser lösbar, fähig sich mit Fetten zu verbinden, wichtig f. die Verdauung) Aus Lecithin Fettsäuren gewonnen durch Zersetzung. (l. c.)

b) Säuren der Milchsaürereihe.

c) Säuren der Oxalsaüre.

• Oxalsäure = C2 H2 O4 findet sich zuweilen im Harn mit Kalk verbunden.
• Bernsteinsäure = C4 H6 O4. (68)

d) Saüren der Acrylsaürereihe (Oelsäuren). Oelsaüre (Oleinsaüre, Elainsaüre) in Begleitung v. Fettsäuren, als neutrales Fett = Olein. C18, H34 O2. (68)

3) Alkohole.

Kohlenwasserstoffe, worin ein od. mehre Atome H durch Hydroxyl (OH) vertreten sind. Z. B. C2 H6 (Aethylwasserstoff) geht über C2 H5 H |0 Aethylalkohol = Weingeist. Man kann sie auch als Wasser auffassen H H {O, wo Wasserstoff durch kohlenstoffhaltige Radikale ersetzt. (68)

a) 1) Cholesterin: C26 H43 H {0 in Eidotter, Gehirn, Galle etc einwerthiger Alkohol. (l. c.)

2. Glycerin: C3 H5 H { OH OH OH dreiwerthiger Alkohol; findet sich nach der Fettzerlegung im Darm durch das Pankreassecret frei vor. Ueberdiess noch in Fetten in der Form v. Aetherarten; die neutralen Fette sind Glycerinäther. (68)

b) Zuckerarten (gehören zu den vegetabil. Kohlenhydraten) schliesst man gewöhnlich an die Alkohole an, ihre Constitution noch nicht genau erkannt. Im animalen Organismus 3 Zuckerarten nachweisbar:

• Traubenzucker (Dextrose od. Stärkezucker) = C6 H12 O6; in geringen Mengen fast in allen thierischen Flüssigkeiten u. Gewebsäften: in Blut, Muskeln, Leber, Harn etc. (zu letztrem in grossen Mengen bei Diabetes mellitus) Ist gährungsfähig, durch Hefe zerfällt er fast ganz in Aethylalkohol u. Kohlensäure
• Inosit = C6 H12 O6; zuerst im Herzmuskel nachgewiesen. (nicht der weingeistigen [Gährung], aber der Milchsäuregährung fähig.) Findet sich auch in Pferdefleisch, Ochsenblut, Leber, Lunge, Gehirn, Milz, Nieren ⦗in den willkührlichen Muskeln v. Säufern oft in erheblicher Menge⦘
• Scyllit in den Nieren v. Rochen u. Haifisch; unterscheidet sich durch die Krystallform v. Inosit.
• Milchzucker = C12 H22 O11 + H2O in der Milch der Säugethiere; scheidet sich aus deren eingedampfter Molke in rhombischen Krystallen aus. Direkt nur der Milchsaüregährung fähig.

Im animalen Körper Andre z. Th. leicht in Zucker überführbare Kohlenhydrate:

• Glygcogen (animalische Stärke) C6 H10 O6; v. allem in Leber, in vielen embryonalen Organen, im Fleisch regelmässig, spurweise in Blut u. Drüsen: Milz, Nieren, Milchdrüssen. Kann durch verdünnte Säuren, dann Speichel, Bauchspeichel, Lebersaft, Blut, Diastase etc leicht in Traubenzucker übergeführt werden.
• Dextrin (Stärkegummi) C6 H10 O5, im Pferdefleisch, Blut (namentlich der Lunge) der Herbivoren, in der Leber der mit Hafer gefütterten Pferde etc. Direkt der Milchsäuregährung fähig; durch verdünnte Säuren (Schwefelsäure) u. Speichel, Diastase geht [Dextrin] leicht in Traubenzucker über.
• Cellulose: C6 H10 O5.
• Paramylon (C6 H10 O5 ) in Körnchen in einer Infusorienspecies Euglena viridis gefunden. (68–70)

4) Aetherarten.

Reichlich Glycerinäther (cf. p. 70) Glycerinphosphorsäure (im Gehirn) (ib.)

5) Ammoniakderivate v. bekannter Constitution.

a) Amine. Verbindungen, worin Wasserstoffatome des Ammoniak NH3 = H H H {N od. des Ammoniumoxydhydrats NH4 (OH) durch Kohlenwasserstoffgruppen ersetzt sind. (70)

Methylamin (l. c.) u. Trymethymalin treten als Zersetzungsprodukte des Kreatins u. Neurins auf. (l. c.)

Neurin, Zersetzungsprodukt des Lecithins (l. c.)

Lecithin C44 H90 NPO9 complicirte Verbindung des Neurins mit Stearinsäure u. Glycerinphosphorsäure; selbst Zersetzungsprodukt v. Vitellin u. Protagon. In Nervensubstanz, Blut, Eidotter, Samen etc

b) Amide: Säuren worin Hydroxyl (HO) durch NH2 ersetzt ist.

Harnstoff, Biamid der Kohlensaüre.

Die Hauptmasse alles im Körper umgesetzten Stickstoffs der stickstoffhaltigen Körper- u. Nahrungsbestandtheile bei Säugethieren verlässt den Körper in Form v. Harnstoff: löst sich leicht in Wasser u. Alkohol, kaum in Aether; seine Salze mit Salpetersäure u. Oxalsaüre schwer löslich; zersetzt sich leicht beim Kochen (100°C), Faulen, auch im Darm, unter Aufnahme von 2H2O in kohlensaures Ammoniak. CO{ NH2 NH2 + 2H2O = CO{ ONH4 ONH4 ; NH4 (Ammonium); NH4 (OH) (Ammoniumoxydhydrat); (ONH4) CO = kohlensaures Ammoniak.

1799 unter dem Namen urée (Harnstoff) v. Fourcroy u. Vauquelin als Bestandtheil des menschl. Harns entdeckt; 1828 künstlich dargestellt v. Wöhler (erste organ. Substanz, die künstlich dargestellt) (70–71)

c) Amidosäuren: Säuren, in welchen Wasserstoffatome des Radikals durch NH2 od. substituirte Ammoniak-Gruppen vertreten sind.

Glycin (Glycocoll, Leimzucker) = Amidoessigsaüre C2 H5 NO2 , entsteht wenn thierischer Leim, (Glutin) mit verdünnter Schwefelsäure gekocht wird; künstlich darstellbar; in Galle u. normal im Harn der Pflanzenfresser.

Im Harn Glycin verbunden mit Benzoësaüre (C6 H5 CO2 H)

Hippursäure (p. 71) Glycocholsaüre (ib.) (letztere = C26 H43 NO6)

Taurin = C3 H7 NSO3. (ib.) (als Zersetzungsprodukt der Gallensaüre im Darm u. den Exkrementen); normal in den Muskeln vieler Fische, den Mollusken, in den Lungen u. Nieren verschiedner Säugethiere, im Pferdefleisch etc. Charakterisirt durch seinen reichen Schwefelgehalt = 25.6%. (Sein wichtigstes Vorkommen mit Cholsäure in der Galle) (l. c.)

Taurocholsaüre = C26 H45 NSO7, bildet mit der Glycocholsäure die specifischen Bestandtheile des Lebersecrets: die Gallensaüren, in der Galle gebunden an Alcalien, namentlich Natron. (71) Lösen sich wie Seifen im Wasser, mischen sich aber auch mit Fetten u. Oelen; daher ihre Hauptbedeutung f. Fettresorption im Darm (l. c.)

Die Taurocholsäure enthält 3.21% Schwefel, zerfällt beim Kochen mit Alkalien in Taurin und Cholsäure.

Cholsäure (Cholalsäure): C24 H40 O5. Ueber 195°C erhitzt, verwandelt sie sich unter Abgabe v. 1 Aequiv. Wasser in Choloidinsäure u. bei 295° in Dyslisin.

Leucin = das Amid der Capronsaüre: C6 H13 NO2 = C6 H10 (NH2) O. OH. Im Pankreas normal, in sehr viel Körpertheilen als Produkt der Zersetzung, wobei es sowie durch Säuren u. Alkalien aus Albuminaten u. albuminoiden Stoffen entsteht.

Tyrosin – Amydosaüre, deren Natur noch nicht aufgeklärt. (Weiteres p. 72, 73) (Tritt als Zersetzungsprodukt neben dem Leucin auf) (beide Stoffe bes. bei Leberkrankheiten in verhältnissmässig grossen Mengen in allen Organen u. Flüssigkeiten, namentlich in der Leber)

An die Amydosaüren schliessen sich an:

• Cystin = Bestandtheil der Nieren, = C3 H7 NSO2.
• Kreatin = C4 H9 N3 O2, in Muskelfleisch, Gehirn, Blut etc, Harn. Entsteht aus Oxydation stickstoffhaltiger Gewebsbestandtheile (l. c.) Volhard stellte es künstlich dar (l. c.) Mit Barytwasser gekocht zerfällt es in Harnstoff u. Sarkosin. C4 H9 N3 O2 + H2O = CH4 N2O (Harnstoff) + C3 H7 NO2 (Sarkosin).
• Kreatinin = C4 H7 N3O. (l. c.)

6) Ammoniakderivate v. unbekannter Constitution.

a) Harnsäure C5 H4 N4 O3, in geringen Mengen in Harn des Menschen u. der Säugethiere, in grösseren in Exkrementen der Vögel u. Schlangen etc. (im Blute bei Gicht), in Herzmuskel, Gehirn, Harnsteinen, Harnsedimenten, Gichtknoten u. in Conkretionen in den Gelenkhöhlen bei Gichtkranken) Im Harn findet sich bes. harnsaures Natron, harnsaures Ammoniak, harnsaurer Kalk. (74) Durch Oxydation liefert die Harnsäure bei Mitwirkung v. Säuren Harnstoff u. Alloxan = Mesoxalylharnstoff, d. h. Harnstoff, der das Radical der Mesoxalsäure C3 O3 H2 }O2 enthält. C5 H4 N4 O3 + H2O + 0 = CO H2 H2 }N2 (Harnstoff) + CO C3O3 H2 }N2 (Alloxan) Alloxan ein Nebenprodukt der Harnstoffbildung aus Harnsäure.

Allantoin (C4 H6 N4 O3) + Kohlensäure geliefert v. Harnsäurezersetzung bei Gegenwart v. Alkalien. Kochende Salpetersäure zersetzt das Allantoin in Harnstoff u. Allantoinsäure, während es sich mit koncentrirten Alkalien in Oxalsäure und Ammoniak zersetzt.

Xanthin C5 H4 N4 O2 Bestandtheil gewisser seltner Harnsteine. (p. 74) Auch in Harn, zahlreichen drüsigen Organen, Hirn, Fleisch v. Säugethieren u. Fischen. (l. c.) Ist künstlich darstellbar – durch Oxydationsmittel aus:

b) Hypoxanthin od. Sarkin = C5 H4 N4O. (75)

c) Guanin = C5 H5 N5 O. Bestandtheil des Guano (Excremente v. Seevögeln) im Pankreas, in der Leber, auch in Exkrementen v. Spinnen u. in den perlmutterglänzenden Massen in den Schuppen u. Schwimmblasen der Fische. (l. c.)

d) Inosinsäure = C10 H14 N4 O11: in den Flüssigkeiten des Fleisches in geringer Menge. (l. c.)

e) Kynurensäure. C16 H14 N2 O5 (?) im Hundeharn neben Harnsäure. (l. c.)

7) Die thierischen Farbstoffe.

a) Farbstoffe aus dem Blut. Stammen der Mehrzahl nach wahrscheinlich ab v. Hämoglobin (Zersetzbar in Eiweissstoff u. rothen Farbstoffen); dieser primär v. Hämoglobin sich abspaltende Farbstoff (Hämogromogen) geht durch Sauerstoff über in:

• Hämatin. Hoppe giebt ihm die empirische Formel: C34 H34 N4 Fe O5 (?) Durch Säuren in Gegenwart v. Chlor wird es umgewandelt in:
• Hämin, krystallisirter Körper. (75)

b) Farbstoffe der Galle: Bilirubin = C16 H18 N2 O3 (also eisenfrei) Es kommt vor in Gallensteinen etc. Durch Oxydation z. B. an der Luft u. mit Salpetersäure geht aus ihm hervor:

• Biliverdin: C16 H20 N2O5 = Bilirubin + H2O + O. (giebt dem grünen Erbrechen Kranker die Farbe; findet sich in grüner Menschengalle etc.)
• Bilifusin = C16 H20 N2 O4 = Bilirubin + H2O (in menschlichen Gallensteinen)
• Biliprasin C16 H22 N2 O6 = Bilirubin + 2H2O + O (in mensch. Gallensteinen etc) (l. c.)
• Bilicyanin bisher nur spektroskopisch charakterisirter blauer Farbestoff, entsteht bei Oxydation des Gallefarbstoffs.

c) Harnfarbstoffe: Hydrobilirubin; Urobilin (identisch mit dem im Koth vorkommenden Stercobilin) (Vgl. über die Entstehung des lezteren durch Reduction auch im Organismus z. B. durch Einwirkung des im Darm entstehenden Wasserstoffs. (76)

Indican (im normalen Harn in geringer Menge, gelbfärbend) C26 H31 NO17. Bei faulem Harn geht es v. selbst in Indigoblau über: C8 H5 NO.

Urocyanin (Uroglaucin, Harnblau); Urohämatin; Urrhodin. (sieh 76)

d) Eiterfarbstoffe: (sieh p. 76)

Pyocyanin. (l. c.) Pyoxanthin (ib.)

e) Schweissfarbstoffe; rothe u. blaue. (l. c.)

f) Augen- u. Hautpigmente = Melanin, schwarzes Pigment. (l. c.) (Hat Eisengehalt).

Eigenthümliche Verschiedenheiten der chemischen Vorgänge in jeder Zelle.

Schon die primären Veränderungen des Eiweisses in dem Inhalt der verschiednen Zellen verschieden, wie die Bildung des Caseins, des Myosins etc, je nachdem das Eiweiss zum Bestandtheil einer Milchdrüse od. einer Muskelzelle wird.

Ebenso die Umwandlungen der Albuminate bei ihrer Verwenduung zur Bildung der Zellmembranen u. Zellenzwischensubstanzen, verschieden je nachdem sie in der einen od. andern Zellengruppe vor sich gehn, wie die chemischen Verschiedenheiten des leimgebenden Stoffs beweisen, des Knorpel- u. des Hornstoffs, des elastischen Stoffes, des Mucins, die sich an getrennten Orten zu verschiednen Zwecken verwandt finden. (77) Aehlich verhälts sich mit den weiteren Zersetzungsprocessen in den anatomisch verschiednen Zellen. (l. c.)

Jede thierische Zelle enthält Zersetzungsprodukte (bilden alle Glieder in der fortschreitenden Reihe der Zersetzung), tragen aber doch in jeder physiologisch verschiednen Zellengruppe ihr specifisches, originelles Gepräge. (77)

Der Lebensvorgang in den einzelnen thierischen Zellen beruht dem Princip nach stets auf Rückbildung unter Sauerstoffaufnahme, aber diese Vorgänge modificirt in jeder Zelle je nach ihren Funktionen im Haushalt des Thierorganismus; anders die Stoffzersetzung in dem Muskelgewebe z. B., die mechanische Kraftleistungen zu verrichten u. führt primär zu andern Produkten als die chem. Thätigkeit in Leberzellen, Magen- u. Darmdrüsen, [welche] verwandt zu bestimmten chemischen Umgestaltungen v. Stoffen, um sie als Nahrungsflüssigkeit f. den thierischen Organismus zu verbrauchen. (77)

Funktionen der anorganischen Zellenstoffe.

Theils zur Bildung des Skeletts (seiner Festigkeit in Pflanzen u. Thieren). Kalisalze in bestimmter Beziehung zu Erzeugung der organischen Stoffe. In Getreidesamen das sich bildende Eiweiss in gradem Verhältniss zu den phosphorsauren Salzen, die der Pflanze als Nahrungsmittel zu Gebot stehn. Aehnliches Verhältniss scheint zwischen Alkalien u. Bildung der Pflanzensäuren zu bestehn; ohne Kalisalze kein Wachsthum. Ohne H u. O keine Entstehung u. Erhaltung des organ. Lebens. (78)

Kohlensaurer- u. phosphorsaurer Kalk f. das thierische Skelett; Kalisalze scheinen f. die Fleischbildung bei der Ernährung v. grösster Bedeutung. (l. c.)

Sicher sind die verschiednen anorganischen Bestandtheile, die sich im Zelleninhalt gelöst finden, die Hauptursache der Verschiedenheit der Oxydation in den verschiednen Zellen; das Vorwiegen der Phosphorsäure in Muskelgeweb u. Nervensubstanz [wird] Veranlassung der dort so leicht entstehenden sauren Reaktion, das Vorwiegen der kohlensauren Alkalien in den Säften des Bluts, der Lymphe, giebt diesen ihre Alkalinität. Chemischen Vorgänge müssen sich in sauren od. alkalischen Flüssigkeiten verschieden gestalten, auch wenn in beiden die constituirenden Stoffe die Gleichen wären. (l. c.)

Dann Wichtigkeit der anorganischen Stoffe f. die Diffusionserscheinungen (l. c.)

Wissen nicht, warum im flüssigen Blut die Natronsalze, in den geformten Blutbestandtheilen die Kalisalze vorherrschen etc. (l. c.) d. h. wissen nicht, woher ihnen die Fähigkeit der Aneignung der f. ihre Zusammensetzung nöthigen anorganischen Stoffe ertheilt wird. (79) Wenig erforscht in welcher Weise die anorganischen Stoffe mit den organ. in Verbindung treten (l. c.)

Anorganische Bestandtheile in den thierischen Organismen:

• 1. Wasser.
• 2. Gase: Sauerstoffgas, Wasserstoffgas, Stickstoffgas, Kohlensäuregas, Sumpfgas, Schwefelwasserstoffgas.
• 3. Salze: Chlornatrium, Chlorkalium, Chlorammonium; Fluorcalcium; Kohlensaures Natron, kohlensaures Kali, kohlensaures Ammoniak, kohlens. Kalk, Kohlens. Bittererde Phosphorsaures Natron, Phosphs. Kali, Phosps. Kalk, phosphs. Bittererde, phosphorsaure Ammoniakbittererde, phosphorsaures Natron-Ammoniak, phosphors. Eisen (Eisen auch noch in andren unbekannten Verbindungen) Salpetersaures Ammoniak, salpetrigsaures Ammoniak, Schwefelsaure Alkalien, schwefelsaurer Kalk.
• 4. Freie Säuren: Chlorwasserstoffsaüre, Schwefelsäure, Kieselsaüre. (79)

Mikrochemie u. chemische Lebensthätigkeiten der Zellen u. des Eis.

Lebenserscheinungen der Zellen an Vorhandensein des Protoplasma (Cytoplasma) geknüpft. (79) Bildung neuen Protoplasmas Hauptzweck der Ernährungsvorgänge der Zellen. Der Hauptbestandtheil des Protoplasma – aller Zellen – in Wasser gequollne Albuminate od. noch höher zusammengesetzte Stoffe, wie Hämoglobin, Vitellin, aus deren Zersetzung erst Albuminate entstehn. (l. c.) Dieser Hauptbestandtheil durchtränkt mit einer wahren Lösung löslicher Zuckerarten u. Salzen, verbunden mit neutralen Fetten. (l. c.)

In den Pflanzenzellen die chem. Vorgänge an Protoplasma u. seine Produkte, z. B. Chlorophyllkörper geknüpft. So bei den thierischen. Lebensthätigkeit der Organe verläuft mit Bildung organischer Säuren, z. B. Fleischmilchsäure. Die neutrale od. schwach alkalische Reaktion des Muskel- u. Nervengewebes schlägt durch angestrengte Thätigkeit in saure Reaktion um. Diese saure Reaction scheint vom Kern auszugehn, der in der lebenden Zelle fortwährend saure Reaktion erkennen lässt im Gegensatz zu seiner alkalischen Umgebung. (80) Diese saure Reaktion zeigt sich in der Eigenschaft des Kerns sich in neutraler Lösung v. carminsaurem Ammoniak rasch u. bleibend roth zu färben durch Fixirung der Carminsäure. Die Säurebildung, unter besonders starker Einwirkung des in der Zelle aufgenommenen O, findet beständig im Zellenkern statt; wird bei der gesteigerten Thätigkeit (u. dem Absterben der Zelle) so mächtig, dass sich saure Reaktion in der Gesammtzelle u. ihrer Umgebung geltend macht, die sonst v. den alkalischen umspülenden Gewebs- u. Zellensäften neutralisirt wird. (80)

Der Stoffwechsel des Protoplasma also mit der Bildung einer organischen Säure (z. B. Fleischmilchsäure) verknüpft, die wahrscheinlich selbst wieder Zersetzungsprodukt einer höher zusammengesetzten Verbindung, eines Kohlehydrats, einer Zuckerart. Die Fleischmilchsäure liefernden Stoffe z. Th. Zersetzungsprodukte der Albuminate. Nach Liebig soll das Produkt der Spaltung der Albuminate einen od. mehre stickstofffreie u. einen od. mehre stickstoffhaltige Stoffe liefern. Kölliker hat Entstehn eines stickstoffhaltigen Stoffs aus dem eiweissreichen Protoplasma nachgewiesen; nämlich: das eiweissreiche Protoplasma der Zellen der Leuchtorgane v. Lampyris unterliegt zeitweilig einer so lebhaften Sauerstoffeinwirkung, dass dabei Lichtentwicklung entsteht; Kölliker zeigt dabei mikroskopisch Bildung v. harnsaurem Ammoniak nach. (l. c.)

In den animalen Zellen, wie in den pflanzlichen, mehr od. minder gleichmässig gemischtes Protoplasma, od. Zellsaft, daraus ausgeschieden. Kölliker nennt die erstern Zellen monoplasmatische, die zweiten diplasmatische Zellen. (Weiteres darüber 80, 81) Die animalen Zellen gehören in der Jugend u. während ihres normalen Lebens meist der ersten Art an; deutlich diplasmatisch die Fettzellen, wo Protoplasma auf geringes Mimimum um den Kern reducirt sein kann, während der übrige Zellenraum v. flüssigem Fett erfüllt ist. Auch diplasmatisch die Zellen, wo Abscheidung fester Substanzen, z. B. Pigmentkörner, aus dem Protoplasma stattfindet. (l. c.) Vergl. Drüsenzellen (81) (Einerseits beständige Stoffabscheidung (Drüsenzellsekrete) aus dem Protoplasma, andrerseits Erhalten des letztern u. Ersetzen seiner Verluste)

Auch die Zellsäfte u. Zellmembranen erleiden fortgesetzten Stoffwechsel u. Erneurung ihrer Bestandtheile. (cf. 81)

Der diplasmatische Zustand der Zellen, z. B. der Drüsenzellen, ist als Vorläufer der Zellenausscheidung aufzufassen; es finden sich aber auch bei Zellen – wo keine Sonderung des Zelleninhalts in Protoplasma u. Flüssigkeit zu erkennen – lebhafte Abscheidungen aus der Zelle, theils fester Art, theils flüssiger statt. Fest z. B. Cuticularbildungen. Flüssig – Zwischenzellenflüssigkeiten – Blut- Lymph- Chylusflüssigkeiten, Drüsensäfte, Parenchymsäfte – auf Rechnung v. Zellenthätigkeit zu setzen. Einige Zellen scheiden Stoffe aus, die ihnen v. Blut zugeführt werden, wie z. B. die Nierenzellen; andre, solche, die sie durch ihre specifische Lebensthätigkeit in sich gebildet haben, wie die Zellen der Leber, Magensaftdrüsen. (81)

So unterliegt die ganze Zelle mit allen ihren Organen u. Bestandtheilen dem Stoffumsatz; dieser in den Zellen an Aufnahme v. Sauerstoff gebunden, Zellenrespiration. (81) Einzellige Thiere respiriren etc. (82 sieh ibid)

Ferner steht der Stoffwechsel in den Zellen unter Nerveneinfluss. (82)

Die Eizelle gilt als Typus der Zelle, da sich alle folgenden aus ihr entwickeln. Die Eier od. deren Dotter bestehn zum grössten Theil aus Nahrungsdotter u. nur kleiner Theil davon bildet die eigentliche Eizelle. Doch bildet jene Masse den ersten Nahrungstoff, woraus die animale Zelle ihre Bestandtheile bildet zu einer Zeit, wo das specifische Zellenleben sich erst auszubilden beginnt, wo also die den Zellen gelieferte Nahrung möglichst schon die Zusammensetzung der Zelle selbst besitzen muss. Daher die Physiologie der Eier der Vögel etc wichtig f. Verständniss des Einzellebens der Zelle. (l. c.)

Im Eidotter nachgewiesen folgende Stoffe: Eiweissstoffe, Fette (Olein u. Palmitin), Vitellin (phosphorhaltiger organischer Körper v. höchster Zusammensetzung, das durch seine Zersetzung wahrscheinlich Eiweiss u. Lecithin bildet), gelbes u. rothes eisenhaltiges Pigment, Traubenzucker, Cholesterin u. Salze (Kalk- u. Kalisalze, mehr Natronsalze), Phosphorsäure.

Das Eiweiss, das den Dotter der Vogeleier umhüllt, viel Wasser; dann Albuminate, bes. in Salzen gelöstes Albumin, wenig Kalialbuminat u. nur Spuren v. Globulin, ausserdem ziemlich viel Traubenzucker (8% der festen Stoffe) u. Asche (3% der festen Stoffe) die reich an Chlor u. arm an Phosphorsäure ist, aber überwiegend Kalisalze enthält, daneben Natron, Kalk, Magnesia, Eisenoxyd, Kieselerde f. die Bildung der Federn. Ein Theil des Kalks zur Entwicklung des Embryo auch v. den Eierschalen geliefert (bestehn hauptsächlich aus kohlensaurem Kalk u. kohlensaurer Magnesia) (82)

Zur Entwicklung bedarf das Ei Zufuhr v. Wärme u. Sauerstoff; es zeigt vollständig animale Respiration. (Darüber näheres 82, 83)

Vgl. die Zusammensetzung v. Hühnerei u. Karpfenei. (p. 83)

Drittes Kapitel. Die Physik der Zelle.

a) Vom Gesetz der Erhaltung der Kraft.

Die Wissenschaft der Chemie beruht auf dem Gesetz v. der Erhaltung des Stoffs; die Physik auf dem Gesetz v. der Erhaltung der Kraft. (85) Kraft verändert nur ihre Form; jede Art Bewegung entspricht dem Erlöschen v. einer andern Art Bewegung. (l. c.)

Kraft entsteht aus einem Kraftvorrath (Spannkraft), gleichsam ruhend in den Körpern aufgespeichert. Andrerseits aus andern Kräften wieder Spannkraft gebildet. Alle Kräfte – Umwandlungsprodukte der einen grossen mechanischen Kraft, die das Weltall in Bewegung erhält. (l. c.)

Der grösste Antheil der v. thierischen Organismus selbst producirten Kräfte zeigt sich als Wärme, Elektricität u. mechanische Bewegung. Sie stammen aus der Oxydation; d. h. diese Kräfteformen werden frei durch die Verbindung der Körperbestandtheile mit Sauerstoff. (86)

Zur Constitution der freien Elementarstoffe gehört bestimmter Kraftvorrath (Summe v. Spannkräften), die unter Umständen in gewisse Arbeitsleistung übergeführt werden können. Die einfachen Elementarstoffe haben mehr Spannkraft als die chemisch verbundnen. Bei ihrer Verbindung (z. B. mit O zu Oxydationsprodukten od. bei Vereinigung v. Oxydationsprodukten (Säuren u. Basen) unter einander) – verlieren also die Elemente Theil od. gänzlich ihre Spannkräfte; finden sich aber wieder auf als Bewegungen der Materie: Wärme, Licht, Elektricität, mechanische Bewegung, Arbeit. (l. c.)

Um einem Körper bestimmte Menge Spannkraft zu geben, muss stets eine bestimmte Summe v. Kraft aufgewendet, verbraucht werden. (86) Wenn Arbeitsvorrath verschwindet, tritt dafür lebendige Kraft als Arbeitsleistung auf. Die Summe dieser beiden Arbeitsgrössen bleibt sich durch das ganze Weltall gleich. (87)

Die Wärme ist Art v. Bewegung wie alle andern lebendigen Kräfte; findet meist als Oscillation an den ponderablen physikalischen Molekülen od. Atomen (u. ihren Aetherhüllen) eines Körpers statt. (l. c.)

Die chemischen Kräfte, welche die Atome bei Verbindung so heftig auf einander fahren macht, versetzt sie selbst in heftige Schwingungen, die sich der Umgebung mittheilen können. (Wärmestrahlung, Wärmeleitung) Die Trennung v. 2 Atomen ⦗die sich durch chem. Anziehung vereinten⦘ bedarf bestimmter Aufwendung v. Kraft, die den freien Atomen dann inwohnt als Kraftvorrath (als Spannkräfte). Durch das Zusammenstürzen der Atome werden die Spannkräfte wieder in lebendige Kraft: Wärme, Electricität, aüssere Arbeit umgewandelt. Chemische u. physikal. Spannkräfte also im Wesen nicht verschieden. (88)

Die Summe der Kräfte (verschiedner lebendiger u. Spannkräfte) unveränderlich im Weltall. Diess gilt nicht, wenn man nur eine Kraftform, z. B. die Wärme betrachtet. Der Wärmevorrath des Weltalls nimmt ab, wenn Wärme in eine andre lebendige Kraft, Electricität, Massenbewegung etc übergeführt wird, od. wenn sie sich als Spannkraft, als Kraftvorrath, als Vorrath an geleisteter anhäuft. Mechanische Wärmetheorie. (l. c.)

Erster Grundsatz der mechanischen Wärmelehre: Aequivalenz v. Wärme u. Arbeit; Aufwand v. Wärme kann mechanische Arbeit erzeugen, Aufwand v. mechanischer Arbeit Wärme; die erzeugte u. verbrauchte Arbeit sind der verbrauchten u. erzeugten Wärme proportional (l. c.)

Wärmemass: Einheit die Wärmemenge, nöthig um ein Kilogramm Wasser von 0° auf 1° Celsius zu erwärmen; ist 1 Wärmeinheit;

Arbeitsmass: Einheit die Arbeitsmenge, erforderlich um 1 Kilogramm auf 1 Meter Höhe zu heben; nennt diese Einheit 1 Kilogrammeter.

Mechanisches Aequivalent der Wärme: Zahl die angiebt, wie viel Arbeitseinheiten durch den Verbrauch einer Wärmeeinheit geleistet werden können u. umgekehrt, wie viel Arbeitseinheiten verbraucht werden, um eine Wärmeeinheit zu liefern. Für die obigen Grössen im Mittel: 430. Durch Verwendung v. 1 Wärmeeinheit können 430 Kilogramm 1 Meter hoch gehoben werden. Umgekehrt: 430 Kilogrammeter zu verbrauchen, z. B. durch Reibung od. unelastischen Stoss, um 1 Wärmeeinheit zu liefern, d. h. um 3 Kilogramm Wasser von 0° auf 1°C zu erwärmen. (89)

Um die Arbeit zu bestimmen, welche durch Aufwendung einer gewissen Summe v. Wärmeeinheiten geleistet wird, Fälle zu wählen, wo die Wärme nur aüssere Arbeit verrichtet; am einfachsten dadurch möglich, dass man mit Hilfe eines vollkommnen Gases Wärme in Arbeit umsetzt, indem man sich das Gas durch Wärme ausdehnen lässt. Joule hat gezeigt, dass bei Ausdehnung eines Gases die Entfernung der einzelnen Gasmoleküle od. Atome v. einander keine Kraft erfordert, indem sich die einzelnen Atome des Gases nicht anziehn, wie bei den Atomen fester u. flüssiger Körper der Fall. Bei der Ausdehnung der Gase kostet daher nur die Ueberwindung eines aüsseren Widerstands Arbeit. Man braucht also nur festzustellen, wie viel Wärmeeinheiten man einem Gas mehr zuzuführen hat, um es auf eine bestimmte Temperatur zu bringen, wenn es sich mit Ueberwindung eines aüsseren Widerstands, also mit Leistung v. aüsserer Arbeit ausdehnt, als zu Hervorbringung derselben Temperatur des Gases nöthig wäre, wenn es an der Ausdehnung gehindert ist u. das gleiche Volum vor u. nach der Erwärmung beibehält. (89)

Körper, deren Atome sich anziehn , werden auch durch Wärme ausgedehnt u. leisten dabei durch Ueberwindung v. Widerständen eine bestimmte aüssere Arbeit; aber vorher müssen sie ihre eigne Anziehung überwinden, also auch innere Arbeit leisten; durch diese wird eine Zustandänderung in dem Körper bewirkt; innere u. aüssere Arbeit zusammen bilden die Leistung der zugeführten Wärme, deren Summe also bedeutender sein muss, als wenn nur die aüssere Arbeit zu leisten wäre. Die Wärme, verwendet zur Auseinandertreibung der Atome, ist in dem Körper angehäuft. Nähern sich die Atome einander wieder zur anfänglichen Ruhelage, aus der sie durch die Wärmezufuhr entfernt wurden, so wird diese ganze Wärmemenge wieder frei. So bei Uebergang v. Gas in flüssigen Zustand, v. diesem in festen Zustand, die Kraft = Wärmesumme wieder frei werdend, welche zur Entfernung der Atome verwandt werden musste. (89, 90) Diess ebenso anzuwenden auf Elektricität, chemische Kraft, Licht. Man bedient sich bei Umrechnungen v. einer Kraft auf die andre derselben Einheiten, Wärmeeinheit u. Kilogrammeter. Z. B. die elektromotorischen Kräfte entsprechen dem mechanischen Aequivalent der thermischen Wirkungen der chemischen Processe in den galvanischen Elementen. (90)

Nur f. das ganze Weltall gilt das Gesetz v. dem Gleichbleiben der Kraftsumme; nicht f. einzelnes Fixsternsystem, Planetensystem etc; hier kann Summe der Kräfte zu- od. abnehmen.

Zweiter Grundsatz (nach Clausius) der mechan. Wärmelehre: D’abord versteht er unter Kreisprocess eine Kette v. Vorgängen, in Folge deren ein Körper, durch dessen Vermittlung Wärme in Arbeit od. Arbeit in Wärme umgewandelt wird, am Ende des Processes genau wieder in demselben Zustand wie am Anfang. Wenn also bei solchem Kreisprocess ein gewisses Quantum Wärme in Arbeit umgewandelt worden, muss nothwendig ein gewisses andres Quantum Wärme v. einem wärmeren auf einen kälteren Körper übertragen worden sein. Oder umgekehrt: Wenn Wärme v. einem wärmeren auf einen kälteren Körper übertragen werden soll, so muss eine gewisse Arbeit verwandt werden. (90)

Manche Körper dehnen sich innerhalb gewisser Grenzen durch Wärmezufuhr nicht aus, sondern verdichten sich im Gegentheil. Z. B. Wasser seine grösste Dichtigkeit bei +4°C, dehnt sich bei Temperaturen über od. unter 4°C. aus. Wasser verdichtet sich daher, zieht sich zusammen bei dem Abkühlen v. höheren Temperaturgraden bis es eine Temperatur v. 4°C erreicht; hier hört die Zusammenziehung auf; v. 4°C abwärts bis zum Gefrierpunkt dehnt es sich wieder aus, u. wenn es sich in Eis verwandelt, ist diese Ausdehnung bedeutend; das Eis schwimmt daher auf dem Wasser. Führt man ihm v. 0°C Wärme zu, so zieht es sich zusammen (verkleinert sein Volum), bis es 4°C erreicht hat; dann anhaltendes Ausdehnen bei Wärmezufuhr. Auch geschmolznes Wismuth-Metall dehnt sich bei dem Festwerden durch Erkalten aus. (l. c.)

Mit der mechanischen Wärmetheorie steht es in Einklang, dass wenn ein Körper, z. B. Metall zusammengepresst wird, verdichtet [wird], sich dabei Wärme entwickelt; werden seine Atome mechanisch auseinander gezogen, z. B. durch Dehnung eines Metalldrahts, so wird Wärme verbraucht, der gedehnte Körper erkaltet. Doch auch Ausnahmen dabei, die an das Verhalten v. Wasser u. geschmolznem Wismuth erinnern. (91) (Kautschuk z. B. sieh ibid.) Wie der Kautschuk, contrahirt sich auch die quergestreifte Muskelsubstanz innerhalb gewisser Grenzen ⦗2–28°C beim Frosch⦘ durch Wärmezufuhr. (l. c.)

Verschiednen Maasse f. Wärme u. Gewichtseinheit. (91) Die Erwärmung v. 1 Pfd Wasser um 1°C = 1390 Fusspfund. (l. c.) (i. e. Wärmemenge hinreichend, um 1390 Pfund 1 Fuss hoch zu heben)

b) Ernährungsgesetze beruhn auf dem Gesetz der Erhaltung der Kraft.

Die in der Pflanze befindlichen Elementarstoffe haben bei ihrer Oxydation ihre Spannkräfte verloren; das Licht u. die Wärme der Sonne sind die Kräfte, die die Pflanze zur Reduktion der Sauerstoffverbindungen benutzt u. dadurch gleichsam in sich selbst aufspeichert. Sie führt die Sonnenstrahlen – gleichsam (!) – in feste Form über, indem sie dieselbe in Spannkräfte des Kohlenstoffs u. Wasserstoffs verwandelt … fixirte Sonnenstrahlen. (92) Die grünen Pflanzentheile besitzen ähnlich wie die Thiere eine etwas höhere Temperatur wie die umgebende Atmossphäre; es beruht diese auf gleichzeitig neben den Reduktionen vor sich gehenden Oxydationen ⦗auch unter der Einwirkung des Sonnenlichts, wenn sie Sauerstoff ausathmen u. Kohle fixiren, hauchen sie daneben stets Kohlensäure aus⦘, die einen Theil der aufgehäuften Spannkräfte in der Pflanze selbst wieder in lebendige Kräfte überführen. Auf demselben Grunde beruhn die Bewegungs- u. Elektricitätsentwicklungen in den Pflanzen. (l. c.)

Grösse der Kraftmenge – i. e. Wärme –, die fortwährend der Sonne entströmt u. v. den Pflanzen theilweise in Spannkräfte v. C u. H der sauerstoffarmen Pflanzentheile verwandelt wird. (Nähres darüber p. 93) ⦗die Sonnenwärme bedingt ebenso die Bewegung der Winde, das Erheben des verdunstenden Wassers u. damit die Bedingung seiner beim Herabfliessen freiwerdenden Spannkräfte.⦘

Ueber die Kraftsumme, die in Form v. Licht v. der Sonne zur Erde kommt, noch nichts durch Calcul versichertes. (l. c.)

Die als Nahrung in den thierischen Organismus aufgenommenen Stoffe:

1. Zur Formbildung der Organe verwandt; 2) die mit ihnen eingeführten Spannkräfte werden in mechanische Leistungen umgesetzt. (l. c.) In letzterer Beziehung, hängt der Werth der Nährstoffe f. den Organismus v. der Summe der mit ihnen eingeführten Spannkräfte ab; die verhältnissmässig mehr O enthalten haben eben durch diese Vereinigung mit O schon den grössten Theil ihrer verwendbaren Spannkräfte verloren; die anderen sind noch im Vollbesitz derselben; die Leistungen f. die Ernährung, hervorbringbar v. dem einen od. andern Stoff im Organismus, stehn im Allgemeinen im umgekehrten Verhältniss zu ihrem procentischen Gehalt an Sauerstoff. So Kohlenhydrate – = (x)C(OH2), wo 2 Atom H auf 1 Atom O, also nur noch C mit O verbindungsfähig bleibt, weniger Werth f. den Organismus als die Fette (Cn H2n O2), wo nicht nur C, sondern auch H einen grossen Theil seiner Spannkraft noch besitzt, die durch Verbindung mit O frei werden kann.

Noch weniger Werth f. die organischen KraftLeistungen [haben] die organischen Saüren, wo nur ein Bruchtheil v. C zu oxydiren bleibt. Doch diess alles cum grano salis. Trotz ihres grossen Spannkraftswerths kann man Kohle nicht fressen; schwerverdauliche Speisen verbrauchen zu ihrer Assimilation viel Kraft, die ihrer Wirkung abgehn muss; Stoffe, die in besonders wichtige Organgruppen eingehn, wie z. B. in’s Nervensystem haben besonders hohen Werth als Nahrungsstoffe. (94)

Die Summe der Spannkräfte aüsserst verschieden in den verschiednen als Nahrungsstoffen eingeführten chemischen Verbindungen. Um die Summe der ihnen inhärirenden Spannkräfte zu bestimmen, die Wärmemenge zu kennen, die bei der Sauerstoffaufnahme einer bestimmten Quantität dieser Stoffe im animalen Organismus frei u. verwendbar wird. (l. c.) Für eine Anzahl einfacher u. zusammengesetzter Stoffe ist die Wärmeentwicklung bei ihrer vollkommenen Verbrennung bestimmt. Die freiwerdenden Spannkräfte, um die es sich bei der Verbrennung, bei der Vereinigung freier Elementarstoffe handelt, v. überraschender Quantität. (l. c.)

Bei der Verbrennung zu Kohlensaüre (CO2) u. Wasser (H2O)

Zeigt auch, welche Kraftsumme aufgewandt werden muss, um die chemisch verbundnen Atome zu trennen, wie das die chlorophyllhaltigen Pflanzenzellen unter Einwirkung des Lichts thun. (l. c.)

Die bei der Verbrennung freiwerdende Wärme Summe v. 2 Grössen; a) die eine negativ – die Verbrennungsarbeit zur Ueberwindung v. Widerständen ⦗wie z. B. beim Brennen v. feuchtem Holz⦘; hierzu beträchtlicher Theil der verwendbaren Spannkräfte verbraucht, die nicht als freie Wärme auftreten können u. daher v. der Verbrennungs-wärme abzuziehn sind. (95) ⦗Daher Diamant, krystallisirter Kohlenstoff, schwerer verbrennlich als die Kohle; seine Verbrennungswärme um 285 Wärmeeinheiten kleiner als die der Kohle⦘ Berechnung der Verbrennungswärme nach dem s. g. Dulongschen Gesetz (wo man die Verbrennungswärme einer Verbindung aus der Verbrennungswärme ihrer Elemente berechnet); unzureichend, da bei gleicher quantitativer Zusammensetzung die Verbindung u. Lagerung der Atome aüsserst verschieden sein kann, also auch die Verbrennungsarbeit grösser od. kleiner, die v. der Verbrennungswärme abgezogen werden muss. (95)

Experimentelle Untersuchungsresultate f. Verbrennungswärme verschiedner Stoffe (95, 96)

Nach Liebig ist die Verbrennungswärme der Nahrungstoffe (sieh 96 ⎰) kein sichres Mass für die Summe der Spannkräfte die bei derselben Verbindung durch organische Zersetzung frei werden.

Wo es sich nicht um Gewebsbildung, sondern um Kräfteerzeugung (z. B. Wärmebildung) im Organismus handelt, wird ein weit geringeres Gewicht Fett gleiche Wirkung haben wie grösseres v. Zucker od. fettfreiem Eiweiss (also im Verhältniss zum abnehmenden Sauerstoffgehalt.) (96)

Wirkung der Molekularkräfte. (96) (97)

⦗Die Erwärmung v. 1 Pfd Wasser um 1°C. repräsentirt Arbeit v. 1390 Fusspfand. Verbrennung v. 1 Gewichttheil Wasserstoff zu 9 Gewichttheil Wasser (i. e. Verbindung v. 1 Gewichtseinheit H mit 8 Gewichtseinheit O) liefert 34 642, in runder Zahl 34 000 Wärmeeinheiten, d. h. Wärmemenge um 34 000 Pfd Wasser um 1°C zu erwärmen; also um in die Höhe zu heben 34 000 × 1390 Fusspfd od. 47 Millionen Pfd auf 1 Fuss Höhe zu heben. Auch bei der Verdichtung z. B. der gasartigen Stoffe zu Flüssigkeiten, dieser zu festen Körpern werden sehr grosse Wärmemengen = Kraftmengen frei. Wenn sich z. B. die Atome der 9 Pfd Wasserdampf bei dem Sinken der Temperatur unter 100°C. zur Bildung einer tropfbaren Flüssigkeit vereinen, so Wärmemenge hinreichend um die Temperatur v. 537,2 × 9 = 4835 Pfd Wasser um 1°C zu erhöhen. Multiplicirt mit der Zahl des mechanischen Aequivalents f. Fusspfund = 1390, so Arbeitswerth der blossen Verdichtung in runder Zahl = 6,720,000 Fusspfd; d. h. es könnten durch die bei der Verdichtung v. 9 Pfd Wasserdampf frei werdende Kraftsumme 6,720,000 Pfd auf 1 Fuss Höhe gehoben werden. Durch die weitere Verdichtung vom flüssigen zum gefrornen, festen Zustand werden v. den 9 Pfd Wasser noch 993 564 Fusspfd geliefert.

Die Verbrennung v. 1 Pfd Kohle in der Zeiteinheit = Minute ist gleich der Arbeit v. 300 Pferden in derselben Zeit.

Durch nähere Aneinanderlagerung v. gleichartigen Atomen sehr grosse Kraftsummen entwickelt; noch bedeutendere Kraftmenge freigesetzt, bei der Umlagerung chemisch sich anziehender Atome, wenn dieser Vorgang mit der Näherung der Atome verknüpft ist. Beispiel v. Cyan u. Paracyan. Kohlenstoff verbindet sich nicht mit Stickstoff, selbst bei Weissgluth. Wird aber Stickstoff über ein glühendes Gemisch v. Kohle u. Kaliumcarbonat geleitet, so bildet sich Kaliumcyanid KCN: nämlich: K2CO3 + N2 + 4C = 2KCN + 3CO. Diese Verbindung Ausgangspunkt f. Gruppe – wie Blausaüre, Berliner Blau, Blutlaugensalz –; enthalten alle die Atomgruppe CN (Kohlen-Stickstoff), die darin die Rolle zusammengesetzter Radikalen spielt. CN (Cyan) bezeichnet mit Cy.

Paracyan enthält C u. N in demselben Verhältniss wie Cyan.

Bei der Umlagerung der Atome des Cyans zu dem atomistisch gleich zusammengesetzten Paracyan tritt so bedeutende Wärmeentwicklung ein, dass wenn man zu dem Versuch Cyansilber benutzt, das sich bildende Paracyansilber in sichtbares Glühen geräth; die vom Paracyan bei der Verbrennung gelieferte Wärmemenge geringer als die des Cyans. Das Paracyan kann durch Neuzufuhr v. Wärme wieder in Cyan übergeführt werden; verwandelt sich beim starken Glühen in einem Strom v. trocknem Stickgas od. Kohlensaüregas vollständig wieder in Cyan. Diess eins der Experimente, die das Dulongsche Gesetz widerlegen, wonach alle atomistisch gleich zusammengesetzten Stoffe auch dieselbe Verbrennungswärme haben.⦘

c) Die Leistungen des thierischen Organismus beruhn auf dem Stoffwechsel.

In den Oefen entsteht durch Verbrennung der Kohle vor allem Wärme; durch ein Thermo-Element können die Spannkräfte der verbrennenden Kohle in Elektricität u. Magnetismus übergeleitet werden; in den Dampfmaschinen leisten sie Arbeit, bewegen Lasten. Analog verhält’s sich im thierischen Körper. In der grössten Anzahl der Zellen u. Zellenderivate wird aus den chemischen Spannkräften vor allem Wärme gebildet, unenthehrlich f. die thierisch-organ. Vorgänge. In den Nervenzellen u. Nervenfasern geht bestimmter Theil der Spannkräfte in Elektricität über; in den Muskeln die complicirteste Art der Kräfteverwendung, neben den beiden Kräfteformen v. Wärme u. Elektricität auch noch Leistung mechanischer Arbeit. Allerdings to a certain degree, die chemischen Verbindungen stets mit elektrischen Wirkungen verbunden, so dass auch in den Zellen, welche nicht zu Muskeln od. Nerven gehören, elektrische Vorgänge sich finden; ebenso kaum eine wahre Zelle, der wenigstens im Jugendzustand alle Contraktilität abgeht, die früher nur den Muskelzellen u. Fasern zugeschrieben. Die Form, die Struktur der Organe keinen Einfluss auf die Erzeugung der Kräfte überhaupt; die Verwendbarmachung v. Spannkräften Eigenschaft aller thierischen Zellen, somit auch aller aus ihnen sich aufbauender Organe; aber die freiwerdenden Spannkräfte werden verwendbar gemacht in einer je nach der Struktur der Organe verschiednen Richtung. (98)

In den Maschinen die Verwendung der Spannkräfte stets nur unvollkommen; nur ein Theil der Kraft der Kohle wird als Arbeit der Maschine gewonnen; die übrige Kräftesumme geht als Wärme, Elektricität, innere Reibung f. die aüssere Arbeit verloren. (l. c.) In den thierischen Organismen die Spannkräfte dagegen sehr vollkommen abgenutzt. Die neben der aüsseren Arbeit entstehenden Kraftformen v. Wärme, Elektricität, innere Arbeit haben f. den thierischen Haushalt eine nicht geringere Bedeutung als die aüssere Arbeitsproduktion. Ohne Wärme würde sich die Mehrzahl der einzelnen den Körper constituirenden u. v. aussen in ihn eintretenden chemischen Stoffe ihre Verwandschaftsbeziehungen nicht bethätigen können; unter ihrer Einwirkung nur gehn die Sauerstoffverbindungen, worauf alle animalen Thätigkeiten beruhn, vor sich. Scheint dass gewisse Zersetzungen, z. B. die das Zellenleben charakterisirende Spaltung der Eiweissstoffe nicht ohne Einwirkung jener starken elektrischen Ströme, die sich in den Zellen u. Zellenabkömmlingen besonders den Muskel u. Nerven befinden, vor sich gehn. Die Grösse des Stoffverbrauchs in jenen Organen im Verhältniss zu der Stärke des in ihnen kreisenden elektrischen Stroms. (99)

Bei den calorischen Maschinen besteht der kraftproducirende Vorgang ebenso in Sauerstoffaufnahme chemischer Stoffe wie bei den animalen Organismen. (99)

Es gibt aber auch Verbindungen, bei deren Entstehung Wärme verloren geht, u. bei deren Zersetzung Wärme geliefert wird. Beruht darauf, dass sg. freie Moleküle, z. B. Sauerstoff, Kohlenstoff selbst aus verschiednen Atomen zusammengesetzt sind ⦗sich die Atome desselben einfachen Elements anziehn⦘ Die Trennung derselben (die bei ihrer Verbindung mit andersartigen Atomen vorgeht) verbraucht Aufwand gewisser Kraftsumme f. die während ihrer Verbindung mit andern Atomen eintretende innere Arbeit f. ihre eigne Zerspaltung. Die so verbrauchte Wärme wird bei der Zersetzung ihrer Verbindung mit Atomen andren Stoffs wieder frei (indem sich die Sauerstoffatome, Kohlenstoffatome dabei wieder unter einander verbinden), entwickelt daher Wärme.

Z. B. Stickstoffoxydul NO. O besteht (nach Schönbein) aus Ozon (⊖) u. Antiozon ⊕. In Dem gewöhnlichen Sauerstoff sind sie durch Verbindung neutralisirt. Bei der Verbindung v. O mit N wird das Sauerstoffmolekule gespalten in ⊖ u. ⊕, daher Wärme zu dieser Arbeit verbraucht (damit eins derselben ⊖ od. ⊕ sich mit N verbinde, müssen sie v. einander getrennt werden) Zu dieser Trennung der Sauerstoffatome wird die bei der Verbindung des Stickstoffatoms mit dem einen getrennten Sauerstoffatom entstehende lebendige Kraft verbraucht. Die bei der Bildung des Stickoxyduls verbrauchte Wärme wird bei der Trennung derselben wieder frei, indem sich die abgespaltnen Sauerstoffatome wieder paarweis zu neutralem O verbinden. Beispiel dafür, dass bei Verbindungen v. Stoffen überhaupt, meist mehre Processe neben einander laufen, v. denen die einen Kräfte verbrauchen, die andern Kräfte liefern; die algebraische Summe kommt zur Wahrnehmung als Verbindungs = Verbrennungswärme, die also theoretisch + od. – sein kann. (99, 100)

Stoffwechsel hier zu verstehn: chemische Stoffzersetzung u. Stoffverbindung (diese vor allem organ. Oxydation). Aus diesem Stoffwechsel stammen alle Kräfte über die der animale Organismus verfügt. (100)

Im Körper selbst gehn gewisse mechanische Processe vor, die Wärme liefern, z. B. Reibung des Bluts in den Venen u. andern. Diese Wärme aber kein surplus zu der durch den chemischen Stoffwechsel gelieferten, sondern stammen in letzter Instanz alle daher. Z. B. die Kraft womit sich das Blut bewegt, u. die durch Reibung in Wärme umgesetzt wird, wird geliefert von der Muskulatur des Herzens aus chemischen Umsatzvorgängen. Analog mit der Wärme, die aus den Athembewegungen entsteht etc. (100)

Die so (sekundär) aus mechanischen Ursachen im Körper entstehenden Wärmemengen sehr bedeutend. Rechnen wir zur Blutcirculation u. Athmung noch die übrigen Bewegungen im Organismus, wie Lymphbewegung, Bewegung der Eingeweide etc, so die so mechanisch erzeugte Wärme =  1/10 der Gesammtwärmeproduktion des Körpers. (Nähere Data 100)

Ausser durch Reibung in diesem sekundären Sinn noch an der Produktion der im thierischen Organismus auftretenden lebendigen Kräfte noch betheiligt: „Umlagerung der Atome“ (wie Cyan durch Wärmeentwicklung in Paracyan übergeht), Diffusion, Imbibition, je nach den Lebenserscheinungen der Gewebe verschieden stark, Verändrung der Cohäsion u. Elasticität. In Veränderungen solcher mechanischen Verhältnisse der Organe speichern sich die aus dem Stoffwechsel stammenden Kräfte zum Theil auf. (100, 101)

d) Mechanische Arbeit durch Contractilität der Zellen. Flimmerzellen.

Contractilität (mechanische Arbeitsleistung durch dieselbe) steht oben an unter den lebendigen Kräften, welche die animale Zelle entwickelt. Sie ist geknüpft an das eiweissreiche Protoplasma. Mechanische Leistungen als Eigenbewegungen der Zellen – Lokomotionen – od. Bewegung grössrer Organe od. des Gesammtkörpers, beruhn auf Gestaltsveränderungen des Protoplasma. (101)

Die glatten Muskelzellen u. quergestreiften Muskelschläuche. (l. c. weiteres)

Die als contractil erkannten Gestaltsveränderungen der übrigen Zellen principiell v. denen der Muskeln nicht verschieden. Totale Contraction des Protoplasma – dann völlige od. annähernde Kugelgestalt der ganzen Masse; Partielle Contractionen – mannigfache Formveränderungen od. Bewegung v. Flüssigkeiten im Protoplasma (letztre sollen durch partielle Constructionen im Protoplasma hervorgerufen werden.); ferner das aktive Aussenden v. Fortsätzen aus der Zelle ebenfalls durch partielle Contraction. (101)

Der Ruhezustand der freien Zellen meist mit der kugeligen Form verbunden, bei verbundnen u. freien stets mit der Form, in welcher sich alle auf die Zelle einwirkenden Kräfte das Gleichgewicht halten. (l. c.)

Kugelgestalt der Zelle als Ausgangspunkt genommen, so erfolgen die partiellen Contraktionen des Protoplasma stets peristaltisch, indem es sich in der Richtung grösster od. kleinster Kreise der kugligen Zellenoberfläche zusammenzieht. Die Zellvermehrung durch Theilung des Protoplasma – Contractionsphänomen; (näheres 101) (102); ⦗auf Contractionen beruhende Formveränderungen noch nicht nachgewiesen an rothen Blutkörperchen u. Nervenzellen⦘ ebenso das Aussenden v. Ausläufern (Fortsätzen), die durch Nachlassen der Contraction wieder eingezogen werden können. (101)

Am bekanntesten amöboide Gestaltsveränderungen an den im Tode kugeligen, freien Zellen – farblose Blutkörperchen, Lymph- u. Chyluskörperchen, Schleimkörperchen, Eiterkörperchen. Letztre (Eiterkörperchen) besonders leicht beobachtet aus der wässerigen Flüssigkeit des Auges des Frosches bei diesem armen Teufel beigebrachter künstlicher Hornhautentzündung; Tröpfchen dieser Flüssigkeit unter Mikroskop gebracht, in ihr Zellen mit verschiedner zackiger Gestalt, Ausläufern etc (Weiteres 102) (im Zelleninhalt Strömen der Protoplasmakörnchen) (bei Tod hört diess auf, Zelle wird rundlich, kugelig)

Wimper- od. Flimmerzellen gewisser Epithelien: Athemorgane v. Naseneingang bis in die feinsten Bronchien, Geschlechtsorgane v. den Tuben bis zum Muttermund, in den Hirnhöhlen; An der Oberfläche eines Theils der Zellmembran feine Härchen – Wimperhärchen od. Flimmercilien; diese in schwingender Bewegung, so lange die Zellen leben; diese Bewegungen scheinen auf Contractionsphänomenen des Zellenprotoplasma’s zu beruhn, wo die Wurzeln der Cilien sitzen sollen. Einwirkung des Nervensystems dabei nicht wahrnehmbar; die Bewegungen beschleunigt durch Wärme, ditto durch elektrische Strömungen. Die Härchen können durch ihre Bewegungen leichte Körperchen, Schleim etc in bestimmter Richtung fortschleudern. (103)

An Kernen v. Zellen bei höheren Thieren keine Bewegungen; doch die Samenfäden, die sehr lebhafte Bewegung zeigen, bei den Wirbelthieren in ihrer Hauptmasse aus Zellkernen hervorgegangen. Die Bewegung des Schwanzes der Zoospermien ganz die der Cilien. (l. c.)

In den Pigmentzellen der Frösche, in den Knorpelzellen, die beide auch contractil sind, in den Eiter- weissen Blut- Schleim- u. Speichelkörperchen die Inhaltskörnchen in einer beim Tod der Zelle verschwindenden Molekularbewegung (l. c. sieh ⎰ ib.)

Auswanderung v. weissen Blutkörperchen aus den Gefässen u. deren Einwanderung in die Gewebe. (103)

⦗Also Ortsveränderung contractlicher Körperchen im Organismus. l. c.⦘

Zellenfütterung: die ausgesendeten Zellenfortsätze packen Körnchen; bei Einziehn derselben gerathen diese in das Protoplasma; besonders deutlich an den farblosen Zellen des Bluts, der Lymphe, des Eiters. (103) Im lebenden Organismus dringen auch grössere geformte Massen in das weiche Zellenprotoplasma ein (werden eingedrückt); Farbstofftrümmer, Fettkügelchen, selbst blutkörperhaltige Zellen. Die Colostrumkörperchen der Milch geben dagegen ihre Fettkörperchen aktiv ab, so dass Aufnahme u. Abgabe v. Stoffen v. Seiten des Protoplasma als aktiver Contractionsvorgang erscheint. (104)

Die Contractilitätsphänomene des Protoplasma in vielen Fällen v. Einfluss des Nervensystems unabhängig, wie die Bewegungen auch einzelner, freier Zellen zeigen. In andern contractilen Zellen u. Zellderivaten: glatte u. quergestreifte Muskeln, Pigmentzellen der Batrachier, ist der Nerveneinfluss unverkennbar zur Contraktion erforderlich; der motorische Nerv hier in direkter Verbindung mit dem Protoplasma (104)

α) Die Bedingungen der Contractilität des Protoplasma sind die Hauptlebensbedingungen aller Zellen u. Zellenabkömmlinge. (104) Die Contractilität des Protoplasma abhängig v. seiner normalen chemischen Zusammensetzung. Alles was Gerinnung in seinen Eiweisskörperchen hervorruft, ist der Contractilität feindlich. Bei dem Tod der Zelle häuft sich in ihnen eine freie Saüre an, die Gerinnselausscheidungen (z. B. Myosingerinnung) verursacht; diese Gerinnungen direkt Ursache des Aufhörens der Contractilität absterbender Zellen. Wie direkte Applikation verdünnter Säuren diese Lebenserscheinungen vernichtet od. geschwächt durch alle Einflüsse, die eine Säureanhäufung in der Zelle bedingen, wie starke Thätigkeit, übermässig gesteigerte Wärmezufuhr. Auch die Kohlensäure, die sich fortwährend im Verlauf des allgemeinen Zellenlebens bildet, wirkt schon in geringen Mengen die Contractilität aufhebend. Wird die Kohlensaüre z. B. durch einen Strom v. Wasserstoffgas entfernt, so kehrt oft die Contractilität zurück, so lange noch keine tödtlichen Verändrungen des Protoplasma eingetreten. Die Nothwendigkeit der einen Seite der Zellenathmung – der Kohlensäureausscheidung – dadurch erklärt. Schwache Alkalien lösen die Wirkung der schwachen Saüren, auch der Kohlensäure wieder; doch auch sie für sich allein sind nicht ganz unschädlich; haben sie Stillstand verursacht, so kehrt die Bewegung durch Hinzufügung schwacher Säuren (also durch Neutralisation) zurück. Destillirtes Wasser kann auch Gerinnung des Protoplasma hervorrufen, da ein Theil der Eiweisskörper desselben nur in Salzen gelöst ist. Etwa bei 40°C tritt die Veränderung des Protoplasma durch Wärme, eine Art „Starre“, Festwerden durch Gerinnung [ein]; die Wärmestarre vernichtet endlich die Erregbarkeit definitiv. Die Contractilität weiter abhängig v. einer Athmungsaufnahme v. Sauerstoff in die Zellen. Sauerstoffmangel macht das Protoplasma bald bewegungslos; ebenso wirkt eine Reihe giftiger Stoffe, Alkohol, Chinin etc. (104, 105)

Die Protoplasmen zu seinen Bewegungen angeregt durch Reize; Wort dafür, dass alle Agentien, die rasch eine bedeutendere Aenderung in der Lebensenergie des Protoplasma hervorrufen, Contraktionen bewirken. Diese Veränderung der Lebensintensität kann Schwankung nach aufwärts od. abwärts sein. So regen Wärme u. Elektricität das Protoplasma an zu Bewegungen, in einer Intensität angewandt, worin sie die Lebensenergie erhöhen; Kälte u. mechanische Alterationen, übermächtige Wärme u. Electricität wirken ebenso als Reize, obwohl sie die Lebensenergie des Protoplasma herabsetzen od. vernichten. Es steht der Bewegung des ruhenden Protoplasma eine Hemmung entgegen, die z. Th. in der Wirkung der „ermüdenden“ Stoffe, z. Th. in der Stärke der in dem Protoplasma fliessenden elektrischen Ströme beruht. Diese Hemmung wegzuräumen, ist die Aufgabe der Reize; alle haben sonach ⦗wie das f. die Nerven definitiv erwiesen ist⦘ eine Erhöhung der Erregbarkeit des Protoplasma als erste Wirkung, der erst dann der Eintritt der wahren Erregung folgt. (105)

Sistiren (Schwächerwerden) der aktiven Thätigkeit des Zellenprotoplasma, Ermüdung; – Aufhören derselben – Tod der Zelle. Ermüdung wie Tod der Zelle beruhn auf chemischen Veränderungen des Protoplasma. (l. c.)

Bei der Ermüdung der Zelle bestehn diese Veränderungen: 1) in Anhäufung gewisser die Protoplasmabewegung hindernder Stoffe: ermüdender Stoffe; davon in ihrer Wirkung untersucht die bei dem Umsatz des Zellenprotoplasma entstehenden fixen Säuren (z. B. Milchsaüre etc), die gasförmige Kohlensäure u. die Kalisalze; 2) Mangel an Sauerstoff. Durch Entfernung der ermüdenden Stoffe, meist schon durch Neutralisation der Säuren od. Alkalien, durch Neuzufuhr v. Sauerstoff verschwindet die Ermüdung. (l. c.)

Haben chemische Veränderungen im Protoplasma zu Gerinnungen der Albuminate geführt, so geht die Ermüdung in Tod über. Künstlich kann die Gerinnung manchmal wieder gelöst u. damit schon scheinbar abgestorbnen Zellen die Erregbarkeit zurückgegeben werden. (105)

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1. Text nach MEGAdigital (Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften), MEGA² IV/23, Lizenz CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/); der editorische Apparat der MEGA ist nicht wiedergegeben. ↩