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{"created":"2022-01-31T14:54:44.213856+00:00","id":"lit20901","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Kostytschew, S.","role":"author"},{"name":"P. Eliasberg","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 111: 228-235","fulltext":[{"file":"p0228.txt","language":"de","ocr_de":"Ober die Form der Kaliumverbindungen in lebenden Pflanzengeweben.\nVon\nS. Kostytschew und P. Eliasberg*\n(Ans dem pflanzenphysiologischen Laboratorium der Universit\u00e4t St. Petersburg.) (Der Redaktion zugegangen am 18. September 1920.)\nDie physiologische Chemie der einzelnen Mineralstoffe ist heutzutage zwar noch gar nicht ausgebildet, doch zeigen die Untersuchungen von J. Loeb, Osterhout und anderen Forschern1), da\u00df eine befriedigende Erkenntnis wichtigster vitaler Vorg\u00e4nge ohne eine eingehende Erforschung der Funktion von einzelnen Mineralstoffen kaum m\u00f6glich sein soll. Immer mehr tritt die hervorragende physiologische Bedeutung der unentbehrlichen Mineralstoffe in den Vordergrund, indes die Ansichten \u00fcber die Rolle der Eiwei\u00dfstoffe als aktiver Lebensfaktoren nicht einstimmig geworden sind. Schon l\u00e4ngst hat sich H. K\u00f6ppe2) dahin ausgedr\u00fcckt, da\u00df Eiwei\u00dfstoffe im Organismus als Rohmaterial, Mineralsalze aber als Maschinen fungieren, denn: ... \u201ees scheint, da\u00df die Eiwei\u00dfstoffe mit Hilfe der Salze verarbeitet werden, denn ohne gleichzeitige\ni\n0 J. Loeb, Amer. Journ. of Physiol. Bd. 3, S. 383 (1900); Journ. of biol. Chem. Bd. 1, S. 427 (1906); Arch. f. ges. Physiol. Bd. 55, S. 525 (1894); Untersuch, \u00fcb. k\u00fcnstliche Parthenogenese (1906); Oppenheimers Handb. d. Biochem. 2. H\u00e4lfte, S. 1; Vorles. \u00fcb. Dynamik d. Lebenserschein. (1906); H. Micheels, Comptes rendus Bd. 143, S. 168; Ch. Stockard, Arch. f. Entw.-Mech. Bd. 23, S. 249 (1907); Osterhout, Univ. of Calif. Public. Botany Bd. 2, S. 231 und 235 (1906); Bd. 4, S. 317 (1908); Botan. Gazette Bd. 42, S. 127 (1906); Bd. 44, S. 259 (1907); Bd. 45, S. 117 (1908); Bd. 47, S. 48 (1909); Jahrb. f. wissensch. Botanik Bd. 46, S. 121 (1908); Kanda, Journ. of the ColL of Science, Tokyo, Bd. 19, S. 1 (1908); Benecke, Ber. d. botan. Gesellsch. Bd. 25, S. 322 (1907), u. a.\n*) H. K\u00f6ppe, Die Bedeutung der Salze als Nahrungsmittel (1896).","page":228},{"file":"p0229.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Form der Kaliumverbindungen usw.\n229\nSalzzufuhr und nach Ersch\u00f6pfung des Salzvorrats im Organismus findet keine Assimilation der Eiwei\u00dfstoffe mehr statt\u201c.\nDiese Behauptung ist gegenw\u00e4rtig durchaus nicht als zu k\u00fchn anzusehen.\nLeider sind unsere Kenntnisse \u00fcber das Verhalten der Mineralstoffe im lebenden Pflanzenk\u00f6rper \u00e4u\u00dferst sp\u00e4rlich .und l\u00fcckenhaft. Nur in betreff von Schwefel und Phosphor wissen wir bestimmt, da\u00df sie einen wichtigen Bestandteil von Eiwei\u00dfstoffen und Lipoiden ausmachen; was aber die f\u00fcr Pflanzen notwendigen Metalle anbelangt, so ist ihre physiologische Rolle gar nicht aufgekl\u00e4rt, und meistens sind wir selbst nicht imstande zu ermitteln, in welchen Verbindungen dieselben im Pflanzenk\u00f6rper auftreten. Am wenigsten durchsichtig ist die Rolle des Kaliums, obgleich die absolute Notwendigkeit von diesem Mineralstoff sowohl f\u00fcr niedere als f\u00fcr h\u00f6here Pflanzen au\u00dfer Zweifel gestellt ist.\nCzapek1) hat in seinem Handbuche der Pflanzenchemie durch ausf\u00fchrliche Besprechung einer gro\u00dfen Anzahl von Aschenanalysen klargelegt, da\u00df der Kaligehalt in allen lebenst\u00e4tigen Pflanzenteilen, namentlich in Laubbl\u00e4ttern, Reservestoffbeh\u00e4ltern, Fr\u00fcchten, Rinde und Pollen oft mehr als 50% der Gesamtasche ausmacht, und selten werden Werte von weniger als 25% in der Reinasche gefunden. In denjenigen f\u00e4llen, wo der Kaligehalt in Bl\u00e4ttern ein scheinbar geringerer ist, erweist sich die Zusammensetzung der Asche immer als eine spezifische, indem entweder Kiesels\u00e4ure oder andere Stoffe, wie z. B. Kalk und Chlornatrium, in gro\u00dfer Menge aufgespeichert werden. Auch in Pilzhyphen betr\u00e4gt der Kaligehalt 25\u201460% der Gesamtasche. Diese Ergebnisse beweisen, da\u00df Kalium namentlich in plasmareichen lebenskr\u00e4ftigen Organen eine wichtige Rolle spielt.\nUm so beachtenswerter ist die Tatsache, da\u00df nach Macallum und Weevers*) im Zellkern keine Kaliumionen mikrochemisch zu entdecken sind. Die sorgf\u00e4ltigen Unter-\n*) F. Czapek, Biochemie d. Pflanzen Bd. 2, S. 712\u2014876 (1905).\n*) Th- Weevers, Recueil des travaux botan. N\u00e9erlandais Bd. 8 S. 289 (1911).","page":229},{"file":"p0230.txt","language":"de","ocr_de":"230\nS. Kostytschew und P. Eliasberg,\nsuchungen von Weevers zeigen au\u00dferdem, da\u00df Chloroplasten und Zellhautger\u00fcst ebenfalls keine Reaktionen der Kaliumionen aufweisen. Der genannte Forscher hat in einzelnen F\u00e4llen auch vollkommen kalifreie Pollenk\u00f6rner von Tulipa und Crocus beobachtet. Es scheint also, da\u00df einige wichtige Lebensfunktionen ohne Anteilnahme von Kaliumionen Zustandekommen.\nWir haben uns zur Aufgabe gestellt, den ersten \u2022 Schritt in diesem chemisch nicht erforschten Gebiete zu machen, und zwar zu ermitteln, ob Kalium in den Pflanzen nur in Form von Ionen oder auch in organischer Bindung vorkommt. Czapek1) gibt an, da\u00df sowohl Fe als K oft ausschlie\u00dflich als komplexe Verbindungen vorliegen, indes Mg und Ca wenigstens teilweise als Ionen pr\u00e4formiert sind. Dagegen hat Weevers gefunden, da\u00df in allen Pflanzenorganen Kalumionen nachweisbar sind. Anderseits gibt J. Schroeder2) an, da\u00df im Fichtenholz 3/4 des Gesamtkali durch Wasser extrahierbar ist: es scheint also, da\u00df 74 der Kalimenge in unl\u00f6slichen Verbindungen enthalten ist. Die Schroeder sehen Ergebnisse psrechen also zu Gunsten der Annahme, da\u00df komplexe Kaliumverbindungen in Pflanzen Vorkommen. Auch Koppe schreibt, da\u00df die anorganischen Salze in Pflanzen meist in organischer Bindung vorliegen8).\nUnsere Untersuchung wurde durch die von Hamburger4) ausf\u00fchrlich dargelegte geistreiche neue Methode der quantitativen Bestimmung sehr geringer Kaliummengen erm\u00f6glicht. Das Prinzip der Methode besteht darin, da\u00df Kalium mit Natriumkobaltnitrat als Kaliumdoppelsalz unter genau einzuhaltenden Bedingungen ausgef\u00e4llt wird. Den kristallinischen Niederschlag zentrifugiert man an einer m\u00e4chtigen elektrischen Zentrifuge (4000 Touren in einer Minut\u00e9) in kalibrierten Kapillarr\u00f6hrchen, und durch Messung des Volums des Niederschlags ermittelt man die Menge des Kaliums. Was die Einzelheiten der Analyse\n*) F. Czapek, Biochemie d. Pflanzen Bd. 2, S. 736 (1905).\n*) J. Schroeder, Forstchem. und pflanzenphysiol. Unters. (1878).\n3)\tH. Koppe a. a. O.\n4)\tHamburger, Biochem. Zeitschr. Bd. 71, S. 415 (1915); Bd. 74, S. 414 (1916).","page":230},{"file":"p0231.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Form der Kalium Verbindungen usw.\n231\nanbelangt, so verweisen wir auf die Originalarbeit. Da die Methode rein empirisch ist, so sind genaue absolute Werte nur unter Beibehaltung s\u00e4mtlicher Vorschriften des Verfassers zu erhalten; hierbei ist namentlich die Temperatur von hervorragender Bedeutung, indem das Gesamtvolum des Niederschlages von der Gr\u00f6\u00dfe der einzelnen Kristalle in erster Linie abh\u00e4ngt. F\u00fcr vergleichende Bestimmungen, die auch wir vor allem beabsichtigen, ist die Methode leichter zu handhaben ; sie ist mit vollem Recht als eine Mikroanalyse zu bezeichnen und liefert bei sorgf\u00e4ltiger Ausf\u00fchrung sehr genaue Werte, wie es aus der Versuchstabelle zu ersehen ist. Wichtig ist der Umstand, da\u00df die meisten organischen Stoffe nicht kolloidaler Natur die Analyse nicht st\u00f6ren. In unseren Versuchen war die Einwirkung fremdartiger Stoffe sowohl durch die Natur der Versuchsobjekte als durch vorl\u00e4ufige Behandlung des Materials ausgeschlossen.\nAls Versuchsobjekte dienten meistens Laubbl\u00e4tter (Blattspreiten) und junge Knospen verschiedener Samenpflanzen; au\u00dferdem haben wir auch Mycelien von Aspergillus niger analysiert. Das Material wurde bei Zimmertemperatur im Vakuumexsikkator getrocknet und dann zu einem feinen Pulver zerrieben. In einzelnen F\u00e4llen haben wir die Pflanzen vorl\u00e4ufig durch kurzdauernde Erhitzung auf 100\u00b0 get\u00f6tet.\nDas erhaltene Pulver wurde mit destilliertem Wasser bei Zimmertemperatur wiederholt extrahiert ; das extrahierte Material wurde jedesmal verascht und auf K untersucht. Vom w\u00e4sserigen Extrakt haben wir immer zwei gleiche Portionen A und B genommen. Portion A wurde mit einer abgemessenen Menge von Bleiacetatl\u00f6sung (Kahlbaumsches Pr\u00e4parat nZur Analyse mit Garantieschein\u201c) versetzt, der entstandene Niederschlag abfiltriert, ausgewaschen, verascht und f\u00fcr die Analyse verwendet. Das Filtrat wurde mit einer abgemessenen Menge von Natriumbicarbonat (Kahlbaumsches Pr\u00e4parat \u201eZur Analyse mit Garantieschein\u201c) entbleit und direkt f\u00fcr die Kaliumbestimmung verwendet.\nPortion B wurde eingedampft und verascht, die Asche in Wasser gel\u00f6st, die L\u00f6sung filtriert, auf die vorstehend be-","page":231},{"file":"p0232.txt","language":"de","ocr_de":"Tabelle der Analysen.\n232\nS. Eostytschew and P. Eliasberg\nto O\nCO t>\nco r-\nco eo\nto o\n00 00\nCO co\n\nco co\nt\u00a3)","page":232},{"file":"p0233.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Form der\nKaliumverbindungen uaw.\n233\n^\tiO\t'\tos\to\to\to\noj\tcq\too\tq\teo\t^\n<N\tOs'\tCO\t-rfi\tCO\tCO\nt\"- 05\tOS\tOI\t\u00a9\t\u00ab-*\n\u00a9q oq\tco\tcq\tcq\too\nCO CD\tI\u00d4\ti\u00df\t\u00a9\t\u00a9\nCO\nm\tos\tin\n-q\ti-H\tcq\n*-T\tV\t^\n<o 03*\tr- 00 00\tco co\u201c\tcq co\t5,71\tOS 04 \u00a9\t00 \u00a9_ \u00ab\t\t04 CO\n\t\t\t'\t\t\t\t\t\n05 04\tH\u00ab OS\t04 O\t00 'S*\t\tOS OS\t00\t00\tvH CO\nWH vH\t00 00\tco eor\tCO 04\t\u00ab> I\t04 04\t\u00a9\t\u00a9\tco c\u00f6\n03 04\tco\u2019 co\tco\" 00\tcd cd\t\u00bbo 1\t\u00a9\u2018 \u00a9\tH\t\tH*\" H*-\nOO\tOO\tOO\tOO\tOO\t\u00ab5 O kO\nH H\trH vH\tfH H\tH vH\tH H\nkO\no o\n<M 04\no o o o o\no\no\tO\n*e\ncs \u2022 u -<-> X\n*\u00ab \u00a9 \u00a9\ntJ kl\n\u00ab s\na 3\ns S s \u00fc\n\u00a3 \u00b0\nIS\nS-e S\n|>04\n5\nS\n\u00a73\nZ& \u00a9 * JS *\nJ5 \u00ae\nm 3\nin .2 * i3\n. 05 Ix\nt-i -a\n\u00a9 x S \u00ae iS n \u00ab 3\ncd\n3\n\nCO\n6 \u00a7\n\u00a7 S \u00a3 \u00b0\n0\niO\ns\n8 s\n1\tto\n\u00a7>04\nk.\n6\ns a\nS 8 s\nI 9\n\u2022\tt; \u00a9\n\u2022\t* f-4\nXJ\n. \u00ae ki\n\u00a7 X\nS \u00ae\na\n\u00ab\n<\u00f6\nPh\nko\tg\nl-H\t*M\n>0\n3 .'S\n< g \u00ab< C bo\n\u00c7S 04\ns \u00a3\nS a\no \u00ab\no . o o\n04\n*8\n%>\na\ne\n\u00a3\n8\n%>\n35\na\nw>\n04\n\u2022\tt \u00a9\n\u2022\t*\u00bbN\n\u20223\n\u2022\ts\nfl 'S a> x\nM \u00bb\n5 \u00bb-\ncS \u00a9\ncc \u00ab A4 a\n8 \u00a3 \u00a7 a o 8\n8\u00ae \u20222 oi\n81 Q *>\nr co\nS \u2022*\n:\u00a7~\n\u00a9\nCQ\nu\n.2\n*\tA\n\u2022\t2\n\u2022 \u00d6 \u00a9\na s\n9 \u00ae\nas 2\n\u00a9 es\n5*\ns s\n\u00a9\nSi O\nf-\n-*a \u00abo *g\n5 a\nX to\ns> \u00ab-*\ng<\nco\n\u2022 a *\n\u00bb1 t\u201c 9\n00 ~ -k>\n- s a a \u00bb 2 9 \u00ab\u00f6\n2 X\n60\nfl\nkT \u00ae\n. ffl \u00ab\n!>s\nf 8 \u00ab\nO g 2 9 ^ ^ 9\n*\u00c4-a a t>\nV.\nv\n\u00a7<\n*\t\"g \u00ab \u2022 H\nXI\n\u2022\t2\n-*-\u00bb\n. X \u00a9\ne 8\n9 \u00ae\nJ>\n* s\no\nfe\u2018 o\nf2\nI a\nI\n00\nOS\n04\nCO\nWO\n*) Diese Daten beziehen sich auf die durch Zusatz von Bleiacetat und Natriumbicarbonatl\u00f6sung verd\u00fcnnten aliquoten Teile der Extrakte. F\u00fcr eine Berechnung der absoluten Kaliummengen im Versuchsmaterial sind also unsere Analysen nicht brauchbar. Eine Angabe , der absoluten Werte war auch f\u00fcr unsere Zwecke nicht n\u00f6tig. F\u00fcr ann\u00e4hernde Sch\u00e4tzungen mag der Hinweis gen\u00fcgen, da\u00df je 50 ccm Extrakt durch \u00fcbliche Behandlung zu je 54\u201455 ccm verd\u00fcnnt waren.","page":233},{"file":"p0234.txt","language":"de","ocr_de":"234\tS. Kostytschew und P. Eliasberg,\nschrieben Weise mit Bleiacetat und Natriumbicarbonat behandelt und f\u00fcr die Kaliumbestimmung verwendet.\nIn einigen F\u00e4llen wurden die Extrakte nicht mit Bleiacetat sondern mit Tannin behandelt, der entstandene Niederschlag abfiltriert, ausgewaschen, verascht und f\u00fcr die Kaliumbestimmung verwendet. Au\u00dferdem haben wir die Vollst\u00e4ndigkeit der K-Ausf\u00e4llung in nicht veraschten Portionen mehrmals kontrolliert. Zu diesem Zwecke haben wir das Filtrat vom Kobaltdoppelsalz mit konzentrierter Salzs\u00e4ure gekocht, eingedampft, den R\u00fcckstand mit Wasser aufgenommen, die L\u00f6sung mit Soda ausgef\u00e4llt, filtriert, eingedampft, verascht und auf Kalium gepr\u00fcft. Diese Kontrollpr\u00fcfungen haben au\u00dfer Zweifel gestellt, da\u00df die Ausf\u00e4llung von Kalium bei der Analyse eine vollkommene war. Die mit Natriumkobaltnitrit nicht f\u00e4llbaren Kalium verbindungen waren also im Versuchsmaterial nicht vorhanden.\nIn der beigelegten Tabelle haben wir eine Anzahl von unseren Analysen zusammengefa\u00dft. Um die neue Methode zu illustrieren, haben wir eine jede quantitative Kaliumbestimmung zweimal ausgef\u00fchrt und Mittelwerte berechnet. Man sieht, da\u00df parallele Bestimmungen bis auf einige Hundertel von 1 mg. \u00fcbereinstimmen.\nDie Analysen ergaben folgende, ganz eindeutige Resultate:\n1.\tDas Gesamtkali l\u00e4\u00dft sich aus allen Pflanzen mit kaltem Wasser vollkommen extrahieren. Nach der Extraktion und Veraschung war das Material immer kalifrei.\n2.\tDie Bleiacetat- und Tanninniederschl\u00e4ge waren ebenfalls immer vollkommen kalifrei1). Dies zeigt da\u00df nicht elektrolytisch-dissoziierbare organische Kaliumverbindungen der hochmolekularen Stoffe in Pflanzen nicht Vorkommen. Die M\u00f6glichkeit einer Bildung von dissoziierbaren Kaliumsalzen der Eiwei\u00dfstoffe ist hierdurch selbstverst\u00e4ndlich nicht ausgeschlossen.\nl) Die Pr\u00fcfungen der Tanninf\u00e4llungen sind in der Analysentabelle nicht angegeben, da sie mit separaten Extraktportionen ausgef\u00fchrt waren und immer lauter negative Resultate ergaben. Au\u00dfer den in der Tabelle benannten Objekten wurde auch Phleum pratense untersucht.","page":234},{"file":"p0235.txt","language":"de","ocr_de":"\u00dcber die Form der Kaliumverbindungen usw.\n235\n3. W\u00e4sserige Extrakte ergaben sowohl vor als nach der Veraschung gleiche Kalimengen. Das Gesamtkali scheint also in Form von Kaliumionen vorhanden zu sein. Da die von uns verwendete Methode der Kaliumbestimmung eine rein empirische ist, so kann eine \u00dcbereinstimmung der Analysenresultate nur in dem Falle stattfinden, wo der Niederschlag aus einer einheitlichen Kaliumverbindung besteht. Selbst minimale Beimischungen von komplexen Kaliumverbindungen, oder von anderweitigen Stoffen sollten erhebliche Divergenzen der Analysendaten hervorrufen; ist doch f\u00fcr die Genauigkeit der Analysen selbst die Kristallgr\u00f6\u00dfe des Kobaltdoppelsalzes ma\u00dfgebend.\nDa das Versuchsmaterial mit kaltem Wasser bei neutraler Keaktion extrahiert w\u00fcrde, so war eine Zersetzung der organischen Kaliumverbindungen hierbei kaum m\u00f6glich; es bleibt aber noch der Einwand, da\u00df das Reagens selbst eine Abspaltung \u20221er Kaliumionen bewirken k\u00f6nnte. So labile Kaliumverbindungen w\u00e4ren jedoch in erster Linie im Tanninniederschlage zu suchen: eben darum betrachten wir das Fehlen von Kalium in Bleiacetat- und Tanninf\u00e4llungen als den haupts\u00e4chlichsten Beweis zugunsten der Annahme, da\u00df Kalium im Pflanzenk\u00f6rper nur in Form von Ionen vorliegt.\nEs ist also ersichtlich, da\u00df das Verhalten des Kaliums nicht identisch ist mit demjenigen der \u00fcbrigen unentbehrlichen Metalle, die, allem Anschein nach, wenigstens teilweise, in organischer Bindung vorliegen. Die Resultate von Weevers gewinnen also ein besonderes Interesse: es ist einleuchtend, da\u00df Zellkern und Chloropiasten nicht nur keine Kaliumionen enthalten, sondern \u00fcberhaupt kalifrei sind. Es ist wohl anzunehmen, da\u00df die Funktion des Kaliums in den Pflanzen von einem ganz anderen Gesichtspunkte beurteilt werden mu\u00df, als diejenige der wichtigsten organischen Verbindungen: Kalium ist kein unentbehrlicher Bestandteil s\u00e4mtlicher Plasmagebilde.","page":235}],"identifier":"lit20901","issued":"1920","language":"de","pages":"228-235","startpages":"228","title":"\u00dcber die Form der Kaliumverbindungen in lebenden Pflanzengeweben","type":"Journal Article","volume":"111"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:54:44.213861+00:00"}