Ausstellungszeitung Nürnberg 1906

Seite 544 Bayerifche 5ubildums«kandes« Huskellung 1906 Nr. 25 samten Sauerstoffmenge von etwa 5,2 Trillionen kg, die unsere Erdatmosphåre enthålt, daB es uber 100 Jahre dauern mufite, bis wir eine Ånderung im Sauerstoffgehalt der Luft von 0,1 % wahrnehmen konnen, selbst wenn uberhaupt nichts durch Kohlensåure- assimilation wiedergewonnen wird. Infolge der quan- titativen Verhaltnisse haben wir also gar kein Mittel an der Hand urn zu entscheiden, ob unser Sauerstoff- verbrauch gerade gedeckt wird oder nicht, und das- selbe gilt naturlich umsomehr vom Stickstoff, der ja in fast viermal so groBer Menge in der Luft enthalten ist als der Sauerstoff. Wenn wir daher im folgenden die wichtigsten Etappen des Stickstoffkreislaufes uber- blicken werden, so konnen wir uns von der quanti- tativen Seite der Betrachtungen vollig frei machen, denn fur die Konstanz der Luftzusammensetzung ist auf absehbare Zeit hin gesorgt. Betrachten wir die einfachsten anorganischen Stick- stoffverbindungen, d. h. Nitrite, Nitrate und Ammoniak, als gegeben um den praktisch wichtigsten Punkt an das Ende unserer Betrachtungen zu setzen, so sind die Bedingungen fur den weiteren organischen Aufbau im Tier- und Pflanzenreich geboten. Diese Bedingung ist aber auch notwendig. Denn kein hoheres Pflanzen- wesen oder Tier vermag freien Stickstoff zu assimilieren, sondern muB ihn bereits als Ammoniak, Nitrit oder Nitrat erhalten, oder sich einzelliger Lebewesen als Stickstoffubertrager bedienen, worauf spater nåher ein- zugehen sein wird. Indem wir diesen organischen Aufbau der kom- plizierten Stickstoffverbindungen, der EiweiBkorper oder Proteine ubergehen, da er durchaus ins Qebiet der Physiologie fallt, treten wir der Erage naher, wie weit es der Chemie gelungen ist, die Proteine auf rein chemischem Wege, synthetisch aufzubauen, bezw. ihre Natur zu ergrunden. Ein Weg zu diesem Ziele muBte naturgemåB in der Untersuchung der Spaltungsprodukte der Proteine vermutet werden. In der Tat kennt man bereits seit langerer Zeit eine Reihe von Stickstoff- verbindungen, wie das Qlykokoll, das Leucin, das As- paragin u. a., welche sehr allgemein bel der EiweiB- spaltung auftreten, andererseits aber auch durch die Verwirklichung ihrer Synthese hinsichtlich Zusammen- setzung und Struktur vollig bestimmt waren. Syste- matisch wurde jedoch die Untersuchung und der synthetische Aufbau der Proteine erst in neuerer Zeit in Angriff genommen, und zwar hauptsachlich durch Emil Eischer, dem es im Verein mit seinen Schulern durch eine Reihe glanzender Untersuchungen gelungen ist, in dieses bisher noch so dunkle Qebiet Licht zu bringen. Ausgehend von der Synthese einer Reihe von Amino- und Diaminosauren sowie der Ausarbeitung von Methoden fur ihre Erkennung und Reindarstellung, konnte er zeigen, daB durch Verkettung dieser Såuren sich Verbindungen bilden, die den naturlichen Peptonen bereits sehr nahe stehen, und denen er daher den Namen „Polypeptide" gab. Nach der Anzahl der in ihnen enthaltenen Aminosauren werden Bi-, Tri-, Tetra- Peptide u. s. w. unterschieden. Die einfachste Ver- bindung dieser Art ist das Qyleyl-, Glycin, NHs, CHa, C OON H CHa, COO H. Diese Verbindung kann man successive weiter ausbauen, indem man beliebig oft ein Glykokoll-Molekul unter Wasseraustritt einfuhrt.1) Die Zahl der nach verschiedenen von Eischer aus- gearbeiteten Methoden gewonnen Polypeptide betragt etwa 70. 2) Endlich hat Eischer eine Anzahl von Proteinen auf mehrfache Weise (hydrolytisch) gespalten, und konnte zeigen, daB sich unter den Spaltungs- produkten viele Amino-, Diamino- und Oxy-Amino- sauren befanden, die er bereits synthetisch dargestellt hatte, und die man fruher bel der Protein-Zersetzung zum Teil nicht hatte finden oder trennen konnen. So fand er, daB Prolin,3) Oxy-Prolin, Alanin (in weit groBerer Menge als man fruher gedacht hatte), Serin und ganz regelmaBig fanden sich Leucin, Alanin und Serin, und einen Grund hierfur glaubt Eischer in den Be- ziehungen dieser Stoffe zu den Kohlehydraten zu sehen, da Leucin mit 6 Kohlenstoffen der ebenfalls 6 Kohlen- stoffatome besitzenden Glykose, Serin und Alanin mit 3 Kohlenstoffen dagegen der Milchsaure und Glycerose entsprechen. — Noch nicht gelungen ist es jedoch, Peptone mit Polypeptiden zu identifizieren, doch durfte dies daher ruhren, daB die Peptone, die ersten Abbau- produkte des naturlichen EiweiBes, noch Gemenge chemischer Individuen sind, die sich mit den heutigen Mitteln nicht trennen lassen, wahrend wir in den kunst- lich dargestellten Polypeptiden reine, einheitliche Kbrper besitzen. Diese kunstlich eingeleitete EiweiBzersetzung ver- mag sich jedoch auch selbsttatig unter Mitwirkung mannigfacher Mikroorganismen abzuspielen. Denn bel der sogen. Fåulnis und Verwesung treten neben anderen Verbindungen auch alle jene bereits erwahnten Spaltprodukte auf. Die die Fåulnis erregenden Mikro- organismen lassen sich, wie neuere Forschungen ge- zeigt haben, in zwei Gruppen zerlegen; die erste Gruppe vermag die Proteine selbst zu zersetzen, sie sind die eigentlichen Fåulniserreger. Ohne auf die einzelnen ins Spiel tretenden Arten nåher einzugehen, sei nur erwåhnt, daB die Mehrzahl von ihnen zu den Anairoben d. h. zu den luftscheuen Faulnisbakterien gehort. Die zweite Gruppe dagegen vermag nicht die Proteine aufzuspalten, sondern nur die ihnen nahestehenden Peptone und Albumosen, die aber selbst schon als Bausteine der Proteine anzusehen sind. Man bezeichnet daher die ersteren als proteolytische, die zweiten als peptolytische Bakterien. Man konnte zeigen, daB die pin engem Zusammenhange mit den Polypeptiden stehen die 2-, 5-Diketo-Piperazine, welche ihre inneren Anhydride reprå- sentrieren und kur ihre Synthese wichtig sind. 2) In vielen Fallen ist es auch gelungen, optisch aktive Isomere zu trennen. «) Das ist Pyrrolidin- und Carbonsåure.