Verbindung mit Druckkräften, die aus der osmotischen Thätigkeit der jene Elemente regelmäßig begleitenden lebenden
Parenchymzellen resultieren, die Fortführung des Wassers bis zu den
Spitzen der höchsten
Bäume bewirken; doch ist auch für
diese
Annahme ein exakter
Beweis bisher noch nicht erbracht worden. Noch weniger wie über die Leitung des Wassers
und der in ihm gelösten
Substanzen weiß man über die Wanderung der
Eiweißstoffe. Es ist zwar mit größter Wahrscheinlichkeit
anzunehmen, daß dieselbe hauptsächlich in den Siebröhren
[* 1] vor sich geht, aber durch welche Kräfte die Fortführung bewirkt
wird, ist noch gänzlich unbekannt.
Am besten ist man über die Wanderung derKohlehydrate unterrichtet; diese erfolgt immer auf diosmotischem
Wege, indem zunächst aus den Palissadenzellen der Blattorgane die dort gebildete
Stärke
[* 2] in die Zellen des Schwammparenchyms
oder direkt in die parenchymatischen Partien der Gefaßbündel übergeht, um von hier aus an alle diejenigen Orte transportiert
zu werden, wo entweder
Bildung neuer Zellen oder Aufspeicherung von Reservestoffen stattfindet. Da die
Stärke als solche wegen ihrer Unlöslichkeit nicht auf diosmotischem Wege von Zelle
[* 3] zu Zelle fortgeleitet werden kann,
so muß dieselbe in eine lösliche
Verbindung umgewandelt werden, und diese letztere dürfte in der Regel wohl eine Zuckerart
und zwar
Glykose sein. Was schließlich die S. in Milchsaftröhren, Harzgängen,
Gummigängen u. s. w.
anbetrifft, so ist sicher, daß in allen diesen Gebilden eine oft ziemlich lebhafte
Bewegung der Inhaltsstoffe stattfindet,
aber die
Ursachen dieser
Bewegung sind noch unbekannt. (S. auch
Ernährung der Pflanze.)
Stoffumsatz, in der
Physiologie die Gesamtheit derjenigen chem. und physik. Vorgänge, durch welche die
normalen Lebensverrichtungen (Funktionen) der Organismen fortdauernd von statten gehen. Die gesamten
Lebenserscheinungen des pflanzlichen wie des tierischen Organismus, des einfachsten wie des zusammengesetztesten, beruhen
im
Grunde auf ununterbrochenen chem. Umwandlungen und Formveränderungen der
Substanzen, aus denen er sich aufbaut, indem eine
fortwährende
Abgabe und Ausscheidung der zersetzten und unbrauchbar gewordenenBestandteile mit einer
beständigen
Aufnahme neuer
Stoffe und ihrer Umwandlung (Assimilierung) zu integrierenden
Teilen des Organismus in geregelter
Folge einhergeht.
Aus der Luft und dem
Boden nimmt die
Pflanze unter dem Einflusse des Lichts eine Reihe anorganischer
Substanzen, vornehmlich
Wasser,
Kohlensäure,
Ammoniak oder Salpetersäure und einzelne
Salze, als Nahrungsmittel
[* 4] in sich
auf und
wandelt diese einfachen chem.
Verbindungen (binären Sauerstoffverbindungen) unter reichlicher Sauerstoffausscheidung in verschiedene
organische
Stoffe von komplizierterer chem. Konstitution (ternäre und quaternäre
Verbindungen) um
(d. i. die sog. progressive
Stoffmetamorphose).
Die wichtigsten dieser Pflanzenbestandteile, insbesondere die
Kohlenhydrate, Fette und Eiweißkörper, dienen sodann dem
Tiere
direkt (Pflanzenfresser) oder indirekt
(Fleischfresser) zur
Ernährung; aus ihnen baut es zunächst die
Gewebe
[* 5] seines Körpers
auf und wandelt sie dann allmählich durch
Verbrennung, d. h. durch
Verbindung mit dem aus der Luft eingeatmeten
Sauerstoff unter reichlicher Kohlensäurebildung, wiederum in einfachere anorganische Stoffverbindungen um
(d.
i. die regressive
Stoffmetamorphose).
Während sich sonach der S. derPflanze als ein Reduktions- oder Desoxydationsprozeß darstellt, ist der
tierische S. im wesentlichen als ein Oxydationsprozeß zu betrachten. Die Endprodukte, welche aus der
Oxydation der tierischen
Gewebe hervorgehen, sind
Kohlensäure, Wasser,
Ammoniak und einige anorganische
Salze, also die nämlichen
Stoffe, deren die
Pflanze zum
Aufbau ihres Körpers und zum Leben bedarf. Am auffallendsten zeigt sich die gegenseitige Abhängigkeit
des pflanzlichen und tierischen S. am
Kohlenstoff.
Während die
Pflanze unter dem Einfluß des
Sonnenlichts aus der Luft Kohlensäuregas in sich aufnimmt, in seine beiden Elemente
Kohlenstoff und Sauerstoff zerlegt, den
Kohlenstoff zurückhält und in komplizierte organische
Verbindungen umwandelt,
den derTierwelt unentbehrlichen Sauerstoff hingegen in reichlichem
Maße nach außen abgiebt, nimmt das
Tier aus
der
Pflanzenwelt kohlenstoffhaltige
Verbindungen in sich auf, oxydiert sie mit Hilfe des eingeatmeten Sauerstoffs und giebt
die hierbei entstehende
Kohlensäure wieder an die
Atmosphäre, als einen erneuten Nährstoff für die
Pflanzen, zurück. So
erhebt sich über dem S. des Einzelorganismus ein beständiger, in sich geschlossener
Kreislauf des
[* 6]
Stoffs,
der alle lebenden Wesen innig aneinander kettet und aus dem sich jene reiche
Summe lebendiger Kräfte entwickelt, welche namentlich
im Tierkörper in der Form von
Bewegung und Wärmebildung zu
Tage tritt.
Zum pflanzlichen S. gehören vor allem die
Assimilation (s. d.) und
Atmung (s. d.), außerdem die Entstehung
der mannigfachen andern
Stoffe, die sich in den
Pflanzen vorfinden, wie Farbstoffe,
Alkaloide,
Glykoside, ätherische Öle,
[* 7] Harz,
Gummi u. s. w. Aus den von den
Pflanzen aufgenommenen Nährstoffen werden die verschiedensten chem.
Verbindungen gebildet. Die
Synthese dieser
Verbindungen, wie sie in der
Pflanze sich abspielt, ist für die meisten
Stoffe gänzlich
unbekannt, selbst die am genauesten untersuchte Kohlenstoffassimilation ist bis jetzt noch nicht vollständig klar gelegt.
Da nur eine geringe Anzahl von Elementarstoffen für die Pflanzenernährung (s.
Ernährung der Pflanze) notwendig sind, so
muß auch die
Synthese der verschiedenen in den
Pflanzen vorkommenden
Verbindungen auf diese wenigen Elemente
sich zurückführen lassen. Aber welche Bedeutung z. B. Kalium,
Calcium,
Magnesium für jene
Synthesen haben, ist noch unaufgeklärt.
Die Untersuchungen über den S. sind zwar sehr zahlreich, aber noch keineswegs abgeschlossen. (Vgl. Pfeffer, Pflanzenphysiologie,
Bd. 1: Stoffwechsel, Lpz. 1881.)
Der tierische S. setzt sich aus einer Reihe einzelner zum
Teil sehr verwickelter Vorgänge zusammen. Da
der tierische Organismus ununterbrochen einen beträchtlichen
Verlust an oxydierbarem Körpermaterial und an vorrätigem Sauerstoff
erfährt, so muß ein fortwährender Ersatz der verbrauchten
Stoffe stattfinden, um den Gleichgewichtszustand des tierischen
Haushalts dauernd zu erhalten
(Bilanz des tierischen Haushalts). Dies geschieht in der That in ausgedehntem
Maße mit Hilfe des Ernährungsprozesses, der dem Körper beständig oxydierbare, kohlenstoffhaltige
Verbindungen zuführt,
und des damit innig verbundenen Atmungsprozesses, der ihm den nötigen Vorrat freien Sauerstoffs aus der
Atmosphäre verschafft.
(S.
Atmung.) Als eigentliche Nahrungsstoffe
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