Die Naturwissenschaften. Wochenschrift..., 16. Jg. 1928, 18. Mai, Heft 20.

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NATURWISSENSCHAFTEN

BEGR Ü N D ET VON A . B E R L IN E R UND C. THESING H E R A U S G E G E B E N V O N

A R N O L D B E R L I N E R

U N T E R B E S O N D E R E R M I T W I R K U N G V O N H A N S S P E M A N N I N F R E I B U R G I. B R .

O R G A N D E R G E S E L L S C H A F T D E U T S C H E R N A T U R F O R S C H E R U N D Ä R Z T E

U ND

O R G A N D E R K A I S E R W I L H E L M -G E S E L L S C H A F T Z U R F Ö R D E R U N G D E R W I S S E N S C H A F T E N

V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9

H EF T 20 ( S E I T E 345 — 368) 18. M A I 19 2 8 16. JA H R G A N G

I N H A L T : Ü b e r d ie chem ische K o n stitu tio n des A tm u n g s

ferm ents. V o n Ot t o Wa r b u r g, Berlin-D ah lem . (M it 7 F i g u r e n ) ...

W ilh elm L u d w ig Johannsen. (3. F e b ru a r 1857 bis 1 1 . N o vem b er 1927. V o n Fr it z v. We t t- STfciN, G ö t t i n g e n ...

Zu s c h r i f t e n :

Ü ber das G ru n d sch w in gu n gsq ua n t des Q u eck

silberm oleküls. V o n H . Ku h n, G öttin g en . . K lim a der S p äte iszeit gem äß den schw edischen

B än derton en . V o n Ja c o b M. Sc h n e i d e r, A lts ta e tte n , S t. G a l l e n ... ...

D ie Ä n d eru n g der R o ta tio n sg e sch w in d ig k eit der E rde. V o n B . Me y e r m a n n, G ö ttin g en . . Be s p r e c h u n g e n :

Yo u n g h u s b a n d, Sir Fr a n c i s, D e r H eldensang vo n M ount E v e re st. ( R e f .: M .B odenstein,B erlin) Gu r w i t s c h, Al e x a n d e r, D as P rob lem der

Zellteilu ng, p h ysiolo gisch b e tra ch tet. (R ef.:

F . Seidel, K ö n ig sb erg i. P r . ) ...

Ko r s c h e l t,E ., R egen eration u. T ran sp lan tatio n . I. B d. (R ef.: J. H äm m erlin g, B erlin-D ah lem ) Bi s c e g l i e, V ., und A . Ju h a s z- Sc h ä f f e r, D ie

G ew eb ezü ch tu n g in v itro . 14. B an d der M on ographien aus dem G esam tgebiete der 345 P h ysio log ie der P flan zen und der T iere. (R e f.:

B ernh . F isch er-W asels, F ra n k fu rt a. M.) . . 358 Hi l l, A . V ., M uscu lar M ovem en t in M an : T h e 350 F a c to rs G overn in g Speed and R e c o v e r y from

F atig u e. ( R e f.: O. M eyerhof, B erlin-D ah lem ) 359 Ne t o l i t z k y, Fr i t z, A n ato m ie der A ngiosperm en- 352 Sam en. (R ef.: H .'H a r m s , B erlin-D ahlem ) 359

En g l e r, A ., D as P flanzenreich. (R ef.: W . W an gerin , D a n z i g - L a n g f u h r ) ... 360 353 D ie n atü rlich en P flan zen fam ilien . (R ef.: O.

C. S ch m id t, B erlin -D ah lem ) ...361 353 He r z o g, R . O ., T echn ologie der T extilfasern .

V . B an d , 2. T e il: H a n f und H artfasern . (R ef.:

P . H eerm ann, B e r lin - L ic h t e r f e ld e ... 361 354 As t r o n o m i s c h e Mi t t e i l u n g e n: D ie A b sorp tion

des L ich te s im in terstellaren R a u m . (M it 1 F igu r) 362 Ge s e l l s c h a f t f ü r Er d k u n d e z u Be r l i n: D ie 355 L a v a w ü ste n und E ru p tion sh erd e am R io G ran d e 364

A u s den S itzu n g sberich ten der H eidelberg er A k a - 357 dem ie d er W issen sch aften 1926 und 1927. M ath e

m atisch -n atu rw issen sch aftlich e K la sse . . . . 3 6 6

V e r l a g - v o n J u l i u s S p r i n g e r , B e r l i n W 9

III. Band

E r g e b n i s s e d e r B i o l o g i e

A us dem soeben erschienenen

H erau sgegeb en von

K. von Frisch, R. Goldschmidt W. Ruhland, H. Winterstein M it 1 4 7 A bb ildu n g en . V, 577 Seiten. 1928

R M 48.— ; gebun den R M 49.80 (A u sfü h rlich e s In h altsve rze ich n is a u f der 3. U m sch lag

seite)

Z u nebenstehender Abbildung:

Seg m en tverla u f bei Leuciscus ru tilu s. Lateralansicht.

«1» £2, die D ivergenzw inkel der Segmente. D ie Seiten

lin ie S S ' f ä l l t nicht m it der M itte llin ie der Segmente zusam m en, b Schuppenkleid von Leuciscus von der Seite gesehen. D ie Schuppen ordnen sich den Segmenten (a— d) ein. Jede Schuppenreihe entspricht einem Segment. Zwei Segmente z u r leichteren Orientierung dunkler gehalten•

(2)

II D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1928. H e ft 20. 18. Mai 1928.

DIE NATURWISSENSCHAFTEN

erscheinen w ö ch en tlich u nd können im In- und A usland e durch jed e Sortim en tsb uchh an d lu n g, jede P o stan stalt oder den U nterzeichneten V e rla g be

zogen w erden. P reis v ierte ljä h rlich fü r das In- und A usland R M 9.— . H ierzu tr itt bei d irek ter Z u stellu n g durch den V e rla g das P o rto bzw . beim B ezü g e durch die P o st die p ostalische B estellgebü h r. E in zelh eft R M 1.— zu zü g lich P orto.

M an u skrip te, B ü ch e r usw . an

Die N aturw issenschaften, B erlin W 9, L in k str. 23/24, erbeten.

Preis d er In la n d -A n z e ig e n : 1/1 S eite R M 150.— ; M illim eter-Z eile R M 0 .3 5 . F ü r V o rzu gsseiten besondere V erein baru ng. — B ei W ied erholun gen N a ch laß.

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a g o n J u l i S p _{n g} e r i n 1 i n W 9

Über die katalytischen Wirkungen der lebendigen Substanz

A rb eiten aus dem K aiser W ilh e lm -In stitu t fü r B io lo g ie , B erlin -D ah lem . H erau sgegeben von P rofesso r D r. O tto W arb u rg. M it 85 A bbildu ngen . V I, 528 Seiten. 1928. R M 56.— ; geb. R M 57.80 I n h a l t s v e r z e i c h n i s : A t m u n g u n d G ä r u n g : Ü ber die k atalytisch en W irk u n g e n der leben d igen Substanz. — Ü b er die W irk u n g von Substanzen h o m o lo g er R e ih e n a u f Leb en s V orgänge. — Ü b er V e r bren n un g der O xalsäure an B lu tk o h le und die H em m u n g d ieser R e a k tio n durch in differen te N a rk o tic a .—

Ü b er die R o lle des Eisens in der A tm u n g des S eeigeleis nebst B em erk u n g en ü b er ein ig e durch Eisen b esch leu n ig te O xydationen. — Ü b er die O xydation des C ystins und an d erer A m in osäu ren an B lu tk o h le. — P h ysik alisch e C h em ie der Z ellatm u n g . — Ü ber die antikatalytisch e W irk u n g der B lausäure. — Ü ber die R e a k tio n sfä h ig k e it versch ied en er A m in osäuren an B lu tk o h le so w ie g e g e n ü b e r W asserstoff

superoxyd. — Ü ber die sogenannte A u toxyd ation des Cysteins. — Ü ber die G ru n d lag en der W ielan d- schen A tm un gstheorie. — Ü b er die A k tiv ie ru n g stick sto ffh a ltig er K o h len d urch E isen. — Ü ber die O xydation von Fructose in Phosphatlösungen . — Ü ber die W irk u n g der B lau säure a u f die a lkoh o

lisch e G äru n g. — Ü ber die W irk u n g des S ch w efelw assersto ffs a u f chem isch e V o rgän ge in Z ellen . — Ü ber die W irk u n g v o n B lau säureäth ylester (Äthylcarbylam in) a u f S ch w erm etallk atalysen . — Ü ber „ W a ss e r

sto ffa k tiv ieru n g “ durch E isen. — Ü b er die W ir k u n g von B lau säureäth ylester (Ä thylcarbylam in ) a u f die Pasteursche R eak tion . — Ü b er die O xydation der O xalsäure durch Jodsäure. — Ü b e r die W irk u n g des K ohlenoxyds a u f den S toffw echsel der H efe. — Ü ber den S toffw ech sel der H efe. — Ü ber die W irk u n g von K ohlen oxyd u nd S tickoxyd a u f A tm u n g und G äru n g. — Ü b er K u p fe r im B lutseru m des M enschen. — K o h l e n s ä u r e a s s i m i l a t i o n u n d N i t r a t a s s i m i l a t i o n : V ersuche ü b e r die A ssim ilatio n der K ohlensäure. — Ü ber die G e s ch w in d ig k e it der p hotochem ischen K ohlen säurezersetzu ng in leben den Z ellen. — Ü b er die R ed u k tio n der Salp etersäu re in grün en Z ellen. — Ü b er den E n erg ieu m satz bei d er K o h len sä u rea ssim ila tio n .— Ü ber den E in flu ß d er W elle n län g e a u f den E n erg ieu m satz bei der K ohlen säureassim ilation. — Ü ber die B lack m an sch e R eak tion . — Ü b er den T e m p e ratu rkoeffizien ten der K o hlen säureassim ilation. (II. M itte ilu n g ü b er die B lack m an sch e R eak tion .) — B em erk u n g ü b er die A n w e n d u n g der Q u an ten th eorie a u f die K o hlen säureassim ilation. — S au erstoff

ü b ertrag u n g durch C h lo ro p h y ll u nd das ph o to ch em isch e Ä q u ivalen tgesetz. — K a t a l y t i s c h e W i r k u n g e n w a c h s e n d e r Z e l l e n : Ü ber den h eu tig en Stand des C arcin o m p ro blem s. — Ü b er die K lassifizierun g tie risch e r G e w e b e nach ih re m S toffw echsel. — S to ffw ech se l w ach sen d er

Z e lle n (Fibroblasten, H erz, C horion.)

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DIE NATURWISSENSCHAFTEN

16. Jahrgang 18. Mai 1928 Heft 20

Über die c h e m is c h e K o n s titu tio n des A t m u n g s fe r m e n ts 1.

V o n Ot t o Wa r b u r g, B e r lin - D a h le m . F e r m e n t e sind S to ffe , d ie d e n c h e m is c h e n U m

s a t z in d e r leben digen S u b s t a n z b e w ir k e n . Z u i h r e n E ig e n s c h a fte n g e h ö r t es, d a ß sie in d e r le b e n d i g e n S u b s ta n z in u n e n d lic h k le in e n K o n z e n t r a t i o n e n V orkom m en. E s i s t b is h e r n ic h t g e lu n g e n , d i e M en g e eines F e r m e n ts z u m e sse n . Z u ih r e n E ig e n s c h a fte n g e h ö rt es fe rn e r, d a ß sie u n b e s t ä n d ig s in d . D ie F e rm en te g e h e n b e i d e m V e r s u c h , sie zu is o lie re n , zu gru n d e, u n d es is t b is h e r n ic h t g e lu n g e n , ein F e r m e n t r e in d a r z u s t e lle n . D e s h a lb w e i ß m an n ich t, w a s d ie F e r m e n te c h e m is c h sin d , u n d deshalb v e r s t e h t m a n n ic h t , w a r u m in d e r le b e n d ig e n S u b s t a n z c h e m is c h e R e a k t io n e n v o r s i c h gehen.

D a s F e rm e n t, ü b e r d a s ic h sp r e c h e n w ill, is t d a s A tm u n g s fe rm e n t, v o n d e m m a n g e s a g t h a t , d a ß es die o r g a n is c h e W e l t r e g ie r t ; d e n n fü r a lle s , w as in d e r le b e n d ig e n S u b s ta n z g e s c h ie h t, lie fe r t die A t m u n g d ie t r e ib e n d e n K r ä f t e . C h e m is c h is t d ie A t m u n g e in e O x y d a t io n d u r c h d e n S au ersto ff d e r L u f t , d a s A t m u n g s fe r m e n t a lso d e r K ö rp er, d e r d e n S a u e r s t o ff d e r L u f t a u f n im m t u n d ihn a u f d ie o r g a n is c h e n S t o ffe ü b e r t r ä g t . D ie se s F e rm e n t is t , w ie w ir g e fu n d e n h a b e n , in se in e r ch e m isch en K o n s t i t u t i o n n a h e m i t d e m r o te n B lu t fa r b s t o ff, d e m H ä m o g lo b in , v e r w a n d t . I c h w erd e z u n ä c h s t d ie w e s e n tlic h s te n E ig e n s c h a f t e n d es ro ten B lu t f a r b s t o f f s u n d se in e r V e r w a n d t e n b e sch re ib e n u n d d a n n z e ig e n , d a ß d ie se E ig e n s c h a f te n a u ch E ig e n s c h a f t e n d e s A t m u n g s fe r m e n t s s in d .

I.

H ä m o g lo b in , d e r r o t e B lu t f a r b s t o ff , b e s t e h t a u s e in e r fa r b lo s e n K o m p o n e n t e , d e m b a s is c h e n E iw e iß k ö r p e r G lo b in , u n d e in e r g e fä r b t e n K o m p o n e n te , d e m H ä m in . B e id e K o m p o n e n te n k a n n m an tr e n n e n . B r i n g t m a n sie u n t e r g e e ig n e t e n B e d in g u n g e n w ie d e r z u s a m m e n , so v e r e in ig e n sie s ic h , w ie Ro b e r t Hi l l( C a m b rid g e , E n g l .) k ü r z lic h g e z e ig t h a t , w ieder z u H ä m o g lo b in . I n d ie s e r R e a k t i o n k a n n das G lo b in d u r c h a n d e r e , e in fa c h e r z u s a m m e n g e se tz te B a s e n v e r t r e t e n w e rd e n , z. B . d u r c h P y r i d i n oder N ic o t in . A n S te lle d e s H ä m o - G lo b in s e n tsteh t d a n n H ä m o - P y r id in o d e r H ä m o - N ic o t in . D iese V e r b in d u n g e n , v o n d e n e n m a n b e l ie b ig v ie le h e rstellen k a n n , sin d z w a r in ih re n c h e m is c h e n E ig e n s c h a fte n v e r s c h ie d e n , a b e r ih re s p e z ifis c h e n u n d b io lo g isc h w ic h t ig e n R e a k t io n e n s in d ä h n lic h u n d sp ielen sich a lle a n d e m H ä m in a b , d a s m a n d e s h a lb a ls den r e a k tio n s fä h ig e n K e r n d e r H ä m in V e rb in d u n g e n zu b e t r a c h t e n h a t.

H ä m in is t 1 8 5 3 v o n Te i c h m a n n b e i d e r S ä u r e - 1 V o rtr a g in der K aiser W ilhelm -G esellsch aft (22. II. 1928).

S p a ltu n g d e s H ä m o g lo b in s e n t d e c k t u n d in k r y - s t a lli s ie r t e m Z u s t a n d e r h a lt e n w o rd e n . H ä m in is t e in e k o m p le x e E is e n v e r b in d u n g , g e n a u e r e in e T e t r a p y r r o le is e n V e r b in d u n g , in d e r d a s E is e n an P y r r o l s t i c k s t o f f g e b u n d e n is t . S e in B a u is t v e r h ä lt n is m ä ß ig e in fa c h , sein M o le k u la r g e w ic h t 650.

D ie A u f k lä r u n g se in e r K o n s t it u t io n v e r d a n k e n w ir Ne n c k i, Kü s t e r, Wi l l s t ä t t e r u n d Ha n s Fi s c h e r.

W ie H ä m in d e r r e a k tio n s fä h ig e K e r n d e r H ä m in v e r b in d u n g e n , so is t d a s E is e n d e r r e a k t io n s fä h ig e K e r n d e s H ä m in s . D ie s p e z ifis c h e n u n d b io lo g is c h w ic h t ig e n R e a k t io n e n d e s H ä m in s sin d

R e a k t io n e n d e s k o m p le x g e b u n d e n e n E is e n s . I I .

V o n den H ä m in Verbindungen is t a m genaue

s t e n u n t e r s u c h t d a s H ä m o g lo b in . D a s E is e n d es H ä m o g lo b in s r e a g ie r t r e v e r s ib e l m it m o le k u la r e m S a u e r s t o ff n a c h d e r G le ic h u n g

H b + 02 H b O a (1)

w o b e i e in A t o m E is e n e in M o le k ü l S a u e r s t o ff a u f  n im m t .

A u f d ie s e r R e a k t io n b e r u h t d ie F u n k t io n d es H ä m o g lo b in s im K ö r p e r . I n d e n L u n g e n c a p illa r e n n im m t d a s H ä m o g lo b in d e n S a u e r s t o ff a u f, t r a n s p o r t ie r t ih n v o n h ie r d u r c h d e n B lu t s t r o m in d e n

K ö r p e r u n d g ib t ih n in d e n G e w e b e c a p illa r e n , w o d e r S a u e r s t o ff d r u c k n ie d r ig e r is t, d u r c h D is s o z ia tio n w ie d e r a b . A u s d e n G e w e b e c a p illa r e n d if fu n d ie r t d a n n d e r S a u e r s t o ff d u r c h d ie G e fä ß w ä n d e zu d e n G e w e b e z e lle n , w o e r in d e r A t m u n g v e r b r a u c h t w ir d . H ä m o g lo b in is t a lso T r a n s p o r t m it t e l f ü r S a u e r s t o ff, n ic h t K a t a l y s a t o r o d e r F e r m e n t. E s ü b e r t r ä g t n ic h t S a u e r s t o ff a u f o r g a n is c h e M o le k ü le , s o n d e rn es ü b e r t r ä g t d e n S a u e r s t o ff v o n ein er S te lle d e s K ö r p e r s a n andere S te lle n . E in e k a t a ly t i s c h e W ir k u n g d e s H ä m o g lo b in s w ä r e se in e r B e s t im m u n g s o g a r e n t g e g e n g e s e tz t. D e n n e s s o ll d e n S a u e r s to ff, d e n es in d e n L u n g e n a u fg e n o m m e n h a t , in d e n G e w e b e n w ie d e r a b lie fe r n , ih n a b e r n ic h t u n t e r w e g s in c h e m is c h e n R e a k t io n e n v e r b r a u c h e n .

I I I .

D a s E is e n d e s H ä m o g lo b in s r e a g ie r t n ic h t n u r m it S a u e r s t o ff, so n d e rn a u c h m it K o h le n o x y d r e v e r s ib e l n a c h d e r G le ic h u n g

H b + C O ^ H b C O (2) w o b e i e in A t o m E is e n e in M o le k ü l K o h le n o x y d a u f n im m t .

L ä ß t m a n S a u e r s t o ff u n d K o h le n o x y d g le ic h z e it ig a u f H ä m o g lo b in e in w ir k e n , so k o n k u r r ie r e n b e id e G a s e u m d a s E is e n a to m , u n d je n a c h d e n

Nw. 1928 26

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346 W a r b u r g : Ü b e r die chem ische K o n stitu tio n des A tm u n gsferm en ts. r D ie N a tu r

w isse n sch a fte n P a r t ia ld r ü c k e n v e r d r ä n g t d a s K o h le n o x y d d e n

S a u e r s t o ff o d e r d e r S a u e r s t o ff d a s K o h le n o x y d : H b O , + C O ■£. H b C O + O , (3) I m m e r s t e llt s ic h s c h lie ß lic h d a s G le ic h g e w ic h t

H b02 C O

H b C O ' 0 7 ^{= K} ⁽4)

w a s b e s a g t , d a ß d ie V e r t e ilu n g d e s H ä m o g lo b in s z w is c h e n S a u e r s t o ff u n d K o h le n o x y d v o lls t ä n d ig b e s t im m t is t d u r c h C O , d a s V e r h ä lt n is d e r P a r t ia l-

d r u c k e b e id e r G a s e .

A u f d e r V e r d r ä n g u n g d e s S a u e r s t o ffs d u rc h K o h le n o x y d n a c h G le ic h u n g (3) b e r u h t d ie g ift ig e W ir k u n g d e s K o h le n o x y d s . I s t d e r K o h le n o x y d d r u c k in d e r A t e m l u f t h in r e ic h e n d g r o ß , so v e r d r ä n g t d a s K o h le n o x y d d e n S a u e r s t o ff a u s dem.

H ä m o g lo b in . D a n n k a n n d a s H ä m o g lo b in k e in e n S a u e r s t o ff m e h r tr a n s p o r t ie r e n , u n d d ie K ö r p e r g e w e b e e r s tic k e n .

K o h le n o x y d h ä m o g lo b in h a t d ie m e r k w ü r d ig e , v o n J o h n H a l d a n e 1 8 9 7 e n t d e c k t e E ig e n s c h a f t , d a ß es b e i B e lic h t u n g 1 in K o h le n o x y d u n d H ä m o g lo b in g e s p a lte n w ir d . D i e S a u e r s t o ff V e r b in d u n g d e s H ä m o g lo b in s d a g e g e n is t lic h t b e s t ä n d ig . D e s h a lb ä n d e r t s ic h d ie V e r t e ilu n g d e s H ä m o g lo b in s z w is c h e n K o h le n o x y d u n d S a u e r s t o ff b e i B e lic h t u n g . B r i n g t m a n H ä m o g lo b in m i t K o h le n o x y d u n d S a u e r s to ff im D u n k e ln in s G le ic h g e w ic h t u n d b e lic h te t, so n im m t d ie K o h le n o x y d v e r b in d u n g a b , d ie S a u e r s t o ff V erb in d u n g z u , b is z u ein em neuen s t a t io n ä r e n Z u s t a n d , d e r v o n d e r I n t e n s i t ä t d e r B e lic h t u n g a b h ä n g t .

I m P r in z ip w ie d a s H ä m o g lo b in v e r h a lt e n sich d a s fr e ie r e d u z ie r t e H ä m in u n d d ie V e r b in d u n g e n d e s H ä m in s m it a n d e r e n B a s e n , n u r ä n d e r n sich v o n S u b s t a n z z u S u b s t a n z d ie R e a k t io n s g e s c h w in d ig k e it e n u n d A f f i n i t ä t e n d e s E is e n a t o m s g e g e n ü b e r S a u e r s t o ff u n d K o h le n o x y d . D a m it h ä n g t es z u sa m m e n , d a ß d ie e in e H ä m in v e r b in d u n g k a t a  ly t i s c h w ir k t , w ie d a s H ä m o n ic o t in , d ie a n d e r e n ic h t, w ie d a s H ä m o g lo b in .

I V .

H ä m o g lo b in k o m m t v o r w ie g e n d im B l u t d e r h ö h e re n T ie r e v o r . A n d e r e H ä m in v e r b in d u n g e n k o m m e n , w ie Ma c Mü n n 1886 e n t d e c k t e , in d e n Z e lle n v o r , u n d z w a r n ic h t n u r in d e n Z e lle n d e r h ä m o g lo b in fü h r e n d e n T ie r e , s o n d e rn in a llen Z e lle n . Ke i l i n w ie s d ie Z e llh ä m in e 19 2 5 a u c h in P f la n z e n z e lle n , B a k t e r ie n u n d H e fe n n a c h . E n t w ic k lu n g s g e s c h ic h t lic h is t a ls o d a s H ä m in in d e r N a t u r fr ü h e r a u f g e t r e t e n a ls d a s H ä m o g lo b in , w o r a u f sc h o n Ma c Mu n n h in g e w ie s e n h a t .

Ma c Mu n n s A r b e it e n w u r d e n w e n ig b e a c h t e t , z u m T e i l n ic h t g e g la u b t , u n d e r s t v o r w e n ig e n

1 D ie erste A n g a b e ü b er die L ich te m p fin d lich k eit einer E isen -C arb o n yl-V erb in d u n g fin d et sich bei L.

Mo n d und C. La n g e r, Journ. Chem . Soc. 59, 1090.

18 91. Sie fan den , d aß F e(C O )5 bei B e lic h tu n g CO a b sp a ltet.

J a h r e n d u r c h Ha n s Fi s c h e r u n d Ke i l i n zu E h r e n g e b r a c h t . Ha n s Fi s c h e r is o lie r t e P o r p h y r in , d a s i s t H ä m in m in u s E is e n , a u s H e fe , u n d z e ig te , d a ß d ie H e fe a u s P o r p h y r in u n d E is e n H ä m in a u fb a u e n k a n n . Ke i l i n b e s t ä t ig t e u n d e r w e it e r t e in e in e r a u s g e z e ic h n e te n s p e k tr o s k o p is c h e n A r b e i t d ie E n t d e c k u n g e n Ma c Mu n n s u n d g a b d e m Z e llh ä m in d e n N a m e n C y t o c h r o m .

D ie s s in d d ie G r u n d t a t s a c h e n a u s d e r C h e m ie u n d P h y s io lo g ie d e r H ä m in v e r b in d u n g e n , v o n d e n e n w ir im fo lg e n d e n G e b r a u c h m a c h e n w e rd e n . I c h w ie d e r h o le s ie : a llg e m e in e V e r b r e it u n g d es H ä m in s in d e r N a t u r , r e v e r s ib le R e a k t io n se in e s E is e n a t o m s m it S a u e r s t o ff, r e v e r s ib le R e a k t io n se in e s E is e n a t o m s m it K o h le n o x y d , V e r t e ilu n g z w is c h e n S a u e r s t o ff u n d K o h l e n o x y d n a c h d e r V e r t e ilu n g s g le i c h u n g u n d e n d lic h L i c h t e m p f in d lichkeit seiner K o h le n o x y d Verbindung.

V .

S e it Cl a u d e Be r n a r d in d e r M it t e d e s v o r ig e n J a h r h u n d e r t s d a s K o h le n o x y d - H ä m o g lo b in e n t d e c k t e , g la u b t e m a n , d a ß K o h le n o x y d im O r g a n is m u s a u s s c h lie ß lic h m it d e m H ä m o g lo b in r e a g ie r e u n d n ic h t m it d e n Z e lle n . B e s o n d e r s b e w e is e n d s c h ie n e in V e r s u c h Ha l d a n e s (18 9 5 ).

B r a c h t e e r M ä u s e in k o h le n o x y d h a lt ig e L u f t , so v e r d r ä n g t e d a s K o h le n o x y d d e n S a u e r s t o ff a u s d e m H ä m o g lo b in , u n d d ie M ä u se s t a r b e n a n S a u e r s to ffm a n g e l. E r h ö h t e e r d e n S a u e r s t o ff d r u c k a u f 2 A t m o s p h ä r e n , so b lie b z w a r d a s g e s a m t e H ä m o g lo b in m it d e m K o h le n o x y d v e r b u n d e n , a b e r d e r im B l u t 'p h y sik a lisch gelöste S a u e r s t o ff s t ie g a u f d a s Z e h n fa c h e . D a n n s t a r b e n d ie M ä u s e n ic h t, d a d e r p h y s ik a lis c h g e lö s te S a u e r s t o f f a u s r e ic h te , u m d ie G e w e b e m it S a u e r s t o ff z u v e r s o r g e n .

D ie s e r V e r s u c h b e w e is t z w a r , d a ß K o h le n o x y d sc h o n b e i D r u c k e n , b e i d e n e n e s n o c h n ic h t a u f d ie A t m u n g d e r Z e lle n w i r k t , m it H ä m o g lo b in r e a g ie r t . A b e r e r b e w e is t n ic h t , d a ß d a s A t m u n g s fe r m e n t b e i jed em K o h le n o x y d d r u c k u n fä h ig i s t , m it K o h le n o x y d z u r e a g ie r e n .

I n d e r T a t h a t s ic h g e z e ig t, d a ß h ie r n u r q u a n t i t a t i v e U n te r s c h ie d e v o rlie g e n . L ä ß t m a n d e n K o h le n o x y d d r u c k b is a u f e tw a e in e A t m o s p h ä r e s te ig e n , so r e a g ie r t d a s A t m u n g s fe r m e n t m it K o h le n o x y d . D a n n h ö r t d ie A t m u n g d e r Z e lle n a u f, w eil die K o h le n o x y d V erb in d u n g d e s F e r m e n ts k e in e n S a u e r s t o ff k a t a l y t i s c h ü b e r t r a g e n k a n n . D a s k a t a l y t i s c h w ir k s a m e E is e n a t o m d e s A t m u n g s fe r m e n t s is t d u rc h K o h l e n o x y d b lo c k ie r t . L ä ß t m a n d e n K o h le n o x y d d r u c k w ie d e r s in k e n , so e r s c h e in t w ie d e r d ie n o r m a le A t m u n g . D a s A t m u n g s fe r m e n t (Fe) r e a g ie r t a ls o , w ie H ä m o g lo b in , reversibel m it K o h l e n o x y d :

F e + C O ^ F e C O (5)

W ir h a b e n d ie R e a k t i o n b e i V e r s u c h e n m it H e fe e n t d e c k t , sie s p ä t e r a ls e in e a llg e m e in e Z e ll

r e a k t io n e r k a n n t .

H ä lt m a n d e n K o h le n o x y d d r u c k k o n s t a n t u n d

(5)

H e ft 20. ]

18. 5. 1928 I Wa r b u r g: Ü b e r die chem isch e K o n s titu tio n des A tm un gsferm en ts. 347

l ä ß t d e n S a u e r s to ffd r u c k w a c h se n , so n im m t d ie W i r k u n g d e s K o h le n o x y d s a u f d ie A t m u n g a b u n d v e r s c h w in d e t b ei h in r e ic h e n d h o h e n S a u e r s t o f fd r u c k e n v o lls tä n d ig . M a n k a n n a lso d a s K o h l e n o x y d au s d em A t m u n g s fe r m e n t , w ie a u s d e m H ä m o g lo b in , d u rc h S a u e r s t o ff v e r d r ä n g e n .

A u s A tm u n g s m e ss u n g e n b e i v e r s c h ie d e n e n K o h le n o x y d - u n d S a u e r s to ffd r u c k e n e r g ib t sich d a s G e s e tz , n a c h d e m s ic h d a s A t m u n g s fe r m e n t z w is c h e n K o h le n o x y d u n d S a u e r s to ff v e r t e ilt . W i r fin d en , d a ß

Z g ° « ... g O (6)

F e C O O a K 1

k o n s ta n t is t, a ls o f ü r d a s A t m u n g s fe r m e n t d ie se lb e V e r t e ilu n g s g le ic h u n g w ie fü r H ä m o g lo b in . N u r d ie Z a h le n w e rte d e r K o n s t a n t e n sin d v e r s c h ie d e n , d ie K o n s t a n t e d e r H ä m o g lo b in g le ic h u n g is t 1/100, d ie K o n s t a n t e d e r F e r m e n t g le ic h u n g r u n d 10.

F e r n e r : H e m m t m a n d ie A t m u n g v o n Z e lle n d u r c h K o h le n o x y d im D u n k e ln u n d b e lic h t e t , so w ir d d ie A t m u n g s h e m m u n g s o fo r t k le in e r u n d v e r s c h w in d e t b e i h in r e ic h e n d s t a r k e r B e lic h t u n g v o lls t ä n d ig . L i c h t v e r s c h ie b t a ls o d ie V e r t e ilu n g d e s A t m u n g s fe r m e n t s z w is ch e n K o h le n o x y d u n d S a u e r s t o ff z u g u n s te n d es S a u e r s to ffs , g e ra d e so , w ie L i c h t d ie V e r t e ilu n g d es H ä m o g lo b in s z w is c h e n b e id e n G a s e n v e r s c h ie b t . A u c h h ie r sin d d ie U n t e r sc h ie d e z w is ch e n H ä m o g lo b in u n d A t m u n g s fe r m e n t n u r q u a n t it a t iv . U m a u f d ie V e r t e ilu n g d e s H ä m o g lo b in s p h o to c h e m is c h zu w ir k e n , b r a u c h t m a n se h r g ro ß e L i c h t in te n s it ä t e n , a u f d ie V e r t e ilu n g d e s A tm u n g s fe r m e n ts d a g e g e n w ir k e n sc h o n I n t e n s it ä t e n , d ie 10 o o o m a l k le in e r s in d , a ls d ie I n t e n s i t ä t d e s S o n n e n lic h ts .

D e n V e r la u f e in e s V e r s u c h s m it a tm e n d e n Z e lle n z e ig e ic h in g r a p h is c h e r D a r s t e llu n g (F ig . 1).

A u f d e r A b s z is s e n a c h s e sin d d ie Z e it e n t, a u f ieo

^>120

k 60 IS W

I-

£ 0

<t

A y y f X

Zeit

Fig.

dunkel he// dunkel he// dunkel

W irkung des K o h le n o x y d s a u f die A tm u n g lebender Zellen (dun kel und hell).

d e r O rd in a te n a c h se d ie n a c h d e r Z e it t v e r a t m e t e n S a u e r s to ffm e n g e n a u fg e tr a g e n . D ie N e ig u n g d e r L i n ie n g e g e n d ie A b s z iss e n a c h se is t d ie A t m u n g . D e r V e r s u c h b e g a n n im D u n k e ln , n a c h 20 M in u te n w u r d e b e lic h t e t , n a c h w e ite re n 20 M in u te n w ie d e r v e r d u n k e l t u sw . D ie u n tere L in ie z e ig t d a s V e r h a l t e n in K o h le n o x y d : J ed esm a l b e im V e r d u n k e ln u n d B e lic h t e n e n t s t e h t ein K n ic k , w e il d ie A t m u n g im D u n k e ln k le in , im H e lle n g ro ß is t . D ie o b e re

L in ie z e ig t d a s V e r h a lt e n d e r A t m u n g u n te r s o n s t g le ic h e n B e d in g u n g e n o h n e K o h le n o x y d , a u f d ie se L in ie h a t B e li c h t u n g k e in e n E in flu ß .

F a s s e ic h z u s a m m e n , so h a b e n w ir g e fu n d e n , d a ß d a s A t m u n g s fe r m e n t 3 c h a r a k t e r is t is c h e E i g e n s c h a ft e n d e s H ä m o g lo b in s z e ig t: E s r e a g ie r t r e v e r s ib e l m it K o h l e n o x y d u n d S a u e r s to ff, es v e r t e i l t s ic h z w is c h e n K o h l e n o x y d u n d S a u e r s to ff n a c h d e r V e r t e ilu n g s g le ic h u n g , u n d es is t in d e r V e r b in d u n g m it K o h le n o x y d lic h te m p fin d lic h .

V I .

U n te r s c h ie d e z w is c h e n H ä m o g lo b in u n d A t m u n g s fe r m e n t s i n d : H ä m o g lo b in w ir k t , im G e g e n s a t z z u d e m A tm u n g s fe r m e n t, n ic h t w e s e n tlic h k a t a l y t i s c h . H ä m o g lo b in b in d e t K o h le n o x y d fe s t e r a ls d a s A t m u n g s fe r m e n t , u n d d ie s e V e r b in d u n g w ir d s c h w e r e r d u r c h L i c h t g e s p a lte n a ls d ie K o h le n o x y d v e r b in d u n g d e s A tm u n g s fe r m e n ts .

W i r k o m m e n d e n E ig e n s c h a ft e n d e s A t m u n g s fe r m e n t s n ä h e r , w e n n w ir d ie E iw e iß k o m p o n e n t e d e s H ä m o g lo b in s , d a s G lo b in , a b tr e n n e n . F r e ie s H ä m in w i r k t k a t a l y t i s c h u n d is t b e is p ie ls w e ise im sta n d e , w ie D . C . Ha r r i s o n(C a m b rid g e , E n g l.) fa n d , C y s t e in in w ä s s e r ig e r L ö s u n g k a t a ly t i s c h zu C y s t in z u o x y d ie r e n . D ie s e K a t a l y s e w ir d n a c h V e r s u c h e n v o n H . A . Kr e b s d u r c h K o h le n o x y d b e i u n g e fä h r d e n s e lb e n G a s d r u c k e n g e h e m m t w ie d ie A t m u n g . D o c h i s t d ie L i c h t e m p fin d lic h k e it d e r K o h le n o x y d v e r b in d u n g d e s fr e ie n H ä m in s k le in , n ä m lic h e t w a 10 o o o m a l k le in e r a ls d ie L i c h t e m p fin d lic h k e it d e r K o h le n o x y d v e r b in d u n g d e s A t m u n g s fe r m e n t s .

A u c h d ie s e n M a n g e l k a n n m a n n o c h b e s e it ig e n . K o p p e lt m a n H ä m in m it P y r id in o d e r N ic o t in , so e r h ä lt m a n k a t a l y t i s c h s t a r k w ir k s a m e V e r b in d u n g e n , d e re n E is e n a t o m p ro S tu n d e 2000 M o le k ü le S a u e r s t o ff a u f C y s t e in ü b e r t r a g e n k a n n . D ie K o h le n o x y d v e r b in d u n g e n d ie s e r H ä m in e w e rd e n n a c h V e r s u c h e n v o n H . A . Kr e b s d u r c h L i c h t v o n 1/10000 S o n n e n in te n s it ä t g e s p a lte n , sin d a lso e b e n so lic h t e m p f in d lic h w ie d ie K o h l e n o x y d v e r b in d u n g d e s A t m u n g s fe r m e n t s .

D ie v o r h in f ü r le b e n d e Z e lle n b e s c h r ie b e n e n V e r s u c h e k ö n n e n w ir a ls o n u n m e h r ohne le b e n d e Z e lle n , m it e in fa c h e n L ö s u n g e n w ie d e r h o le n . I c h ze ig e 2 B e lic h t u n g s v e r s u c h e m it e in fa c h e n L ö s u n g e n , in d e n e n H ä m o p y r id in o d e r H ä m o n ic o t in d ie K a t a ly s a t o r e n w a r e n ( F ig . 2 u . 3). B e id e B ild e r sin d d e m e r s te n B i l d se h r ä h n lic h . W ä h lt m a n a lso g e e ig n e t e H ä m in v e r b in d u n g e n a ls K a t a l y s a to re n , so e r h ä lt m a n S y s te m e , d ie sich g e g e n K o h le n o x y d u n d L i c h t q u a l i t a t i v u n d q u a n t i t a t i v v e r h a lt e n w ie d ie a tm e n d e le b e n d ig e S u b s t a n z .

V I I .

W e n n d a s A t m u n g s fe r m e n t e in e H ä m in v e r b in d u n g is t u n d m a n a n d e r e r s e its m it d e m S p e k t r o s k o p in a lle n Z e lle n e in e H ä m in v e r b in d u n g s ie h t, n ä m lic h d a s K E iL iN s c h e C y to c h r o m , so lie g t d ie A n n a h m e n a h e , d a ß A t m u n g s fe r m e n t u n d C y to c h r o m id e n t is c h sin d . D a ß d ie s n ic h t s t im m t , is t e in e

26*

(6)

348 ^Wa r b u r g: Ü b e r die chem ische K o n stitu tio n des A tm u n g sferm en ts. r Die N atu r- [wissenschaften E n t t ä u s c h u n g w ir d a b e r d u r c h fo lg e n d e V e r s u c h e

b e w ie s e n :

1. Gytochrom-'iiä.Ta.in k o m m t in H e fe in b e  tr ä c h t lic h e n K o n z e n t r a t io n e n v o r . V e r s u c h t m a n a n d e r e r se its d ie M e n g e a n F e r m e n t-H ä m in zu b e s tim m e n (w o z u e in e M e th o d e z u r V e r f ü g u n g s t e h t, d ie i m i lli o n t e l P r o z e n t a n z e ig e n m ü ß te ), so f in d e t m a n , n a c h M e s su n g e n v o n H e r r n F . K u b o - w i t z, d ie F e r m e n tm e n g e N u ll, d . h . v o n d e m Z e ll-

Fig. 2. W irk u n g des K o h le n o x y d s a u f die H äm o- p y rid in -K a ta ly s e (dunkel und hell).

F ig . 3. W irk u n g des K o h le n o x y d s a u f die H äm o- n ic o tin -K a ta ly se (dun kel u nd hell).

h ä m in is t n u r e in m in im a le r B r u c h t e il F e r m e n t- H ä m in .

2. W ä h r e n d d a s H ä m o g lo b in , d a s A t m u n g s fe r m e n t u n d v ie le a n d e r e n H ä m in v e r b in d u n g e n , d ie w ir u n t e r s u c h t h a b e n , im r e d u z ie r te n Z u s t a n d m it S a u e r s t o ff u n d K o h le n o x y d re a g ie r e n , v e r b in d e t s ic h d a s C y t o c h r o m w e d e r m it S a u e r s t o ff n o c h m it K o h le n o x y d , w e n ig s t e n s n ic h t b e i d e m D r u c k e in e r A t m o s p h ä r e . I n d e m C y t o c h r o m lie g t a lso e in e H ä m in v e r b in d u n g v o r , d ie d ie c h a r a k t e r is tis c h e n H ä m in e ig e n s c h a ft e n v e r lo r e n h a t . W ie d a s H ä m o g lo b in e n t a r t e t e s A t m u n g s fe r m e n t is t,

w e il se in E is e n a to m n ic h t m e h r k a t a l y t i s c h w ir k t , so is t a u c h C y to c h r o m e n t a r t e t e s F e r m e n t , w e il se in E is e n a t o m n ic h t m e h r im s t a n d e is t, m it S a u e r s t o ff zu re a g ie re n .

E s sin d a ls o A t m u n g s fe r m e n t u n d C y t o c h r o m z w e i v e r s c h ie d e n e S u b s ta n z e n , d ie s i c h d u r c h d ie K o n z e n t r a t io n , in d e r sie in d e n Z e lle n V o rk o m m e n , u n d d u r c h ih r V e r h a lt e n zu S a u e r s t o f f u n d K o h le n o x y d fu n d a m e n t a l u n te r s c h e id e n . W ie d e r b e s t ä t i g t s ic h h ie r d ie E r fa h r u n g , d a ß S u b s ta n z e n , d ie in ir g e n d w ie m e rk lic h e n K o n z e n t r a t io n e n in Z e lle n V o rk o m m e n , n ic h t F e rm e n te sin d .

V I I I .

N a c h d e m G e s a g t e n s in d e s z w e i U m s tä n d e , d ie d ie I d e n t ifiz ie r u n g d e s A t m u n g s fe r m e n t s a ls H ä m in e r s c h w e r e n : d ie k le in e K o n z e n t r a t io n a n F e r m e n t u n d d ie g r o ß e K o n z e n t r a t io n a n Z e ll

h ä m in , d a s n ic h t F e r m e n t h ä m in is t. D a s i n a k t i v e Z e llh ä m in w ir d b e i a lle n a n a ly tis c h e n V e r s u c h e n , se ie n sie c h e m is c h o d e r s p e k tr o s k o p is c h , d a s F e r m e n t h ä m in v e r d e c k e n . M a n m u ß s ic h a lso d a m it b e g n ü g e n z u s a g e n : d a s A t m u n g s fe r m e n t reagiert w ie H ä m in u n d is t fo lg lic h H ä m in , o d e r m a n m u ß e in e M e t h o d e fin d e n , d ie v o n d e n H ä m in V e r b in d u n g e n d e r Z e lle n u r d a s F e r m e n t h ä m in e r f a ß t . E in e s o lc h e M e th o d e i s t fo lg e n d e : W ir h e m m e n d ie A t m u n g le b e n d e r Z e lle n d u r c h K o h le n o x y d u n d b e s t r a h le n d a n n m i t L i c h t v e r s c h ie d e n e r W e lle n lä n g e n . B e i d e r B e lic h t u n g s t e ig t, w ie w ir sa h e n , d ie A t m u n g . A ls n e u k o m m t n u n m e h r h in z u , d a ß d ie A t m u n g in verschiedenem M a ß e s t e ig t, je n a c h d e r W e lle n lä n g e , m it d e r w ir b e lic h t e n . M a c h e n w ir d ie I n t e n s i t ä t d e r v e r sc h ie d e n e n W e lle n lä n g e n g le ic h , b r in g e n a ls o d ie Z e lle n in L i c h t v o n v e r s c h ie d e n e r F a r b e , a b e r g le ic h e r I n t e n s it ä t , so fin d e n w ir d ie W ir k u n g a u f d ie A t m u n g im U l t r a v i o l e t t b e i 366 k le in , im B la u g r o ß , im G r ü n k le in u s w . S te lle n w ir d ie W ir k u n g d e s L i c h t s in ih r e r A b h ä n g ig k e it v o n d e r W e lle n lä n g e g r a p h is c h d a r, so e r h a lte n w ir e in e K u r v e , d ie w ir a ls ,, W irk u n g sk u rv e “ b e z e ic h n e n .

D ie v e r s c h ie d e n e W ir k u n g d e r W e lle n lä n g e n k ö n n t e v e r s c h ie d e n e U r s a c h e n h a b e n , a b e r w e it a u s d ie w a h r s c h e in lic h s t e U rs a c h e is t, d a ß d a s A t m u n g s fe r m e n t d ie v e r s c h ie d e n e n W e lle n lä n g e n v e r s c h ie d e n s t a r k a b s o r b ie r t. D a n n i s t d ie W i r k u n g s k u r v e n ic h t s a n d e re s a ls d a s A b s o r p t io n s s p e k t r u m d e s A tm u n g s fe r m e n t s . D ie s v o r a u s g e s e tz t, k a n n m a n d a s A b s o r p t io n s s p e k t r u m d e s A t m u n g s fe r m e n t s b e s tim m e n , in d e m m a n Z e lle n in K o h le n o x y d m it v e r s c h ie d e n fa r b ig e m L i c h t g le ic h e r I n t e n s i t ä t b e s t r a h l t u n d d ie W ir k u n g e n v e r g le ic h t ; o d e r in d e m m a n b e i d e r B e s t r a h lu n g d ie I n t e n s it ä t e n d e r v e r s c h ie d e n e n F a r b e n so a b s t im m t , d a ß g le ic h e W ir k u n g e n e n t s t e h e n .

E s is t k la r , d a ß b e i d ie s e r A n o r d n u n g d ie k a t a ly t i s c h i n a k t i v e n Z e llh ä m in e , w ie d a s C y t o c h ro m , d u r c h a u s n i c h t s t ö r e n . D ie in a k t iv e n H ä m in e a b s o r b ie r e n z w a r L i c h t , w ie d a s F e r m e n t h ä m in , a b e r d a s v o n d e n i n a k t i v e n H ä m in e n a b

(7)

H e ft 20. 1

18 . 5 . 1928J Wa r b u r g: Ü b e r die chem ische K o n stitu tio n des A tm un gsferm en ts. 349

s o r b ie r t e L i c h t w ir k t n ic h t a u f d ie A t m u n g . A u f d ie A t m u n g w ir k t n u r d a s je n ig e L i c h t , d a s v o n d e m A tm u n g s fe r m e n t a b s o r b ie r t w ir d . E b e n s o w e n ig s t ö r t es, d a ß d ie K o n z e n t r a t io n a n F e r m e n t u n e n d lic h k le in ist. D ie K o n z e n t r a t io n k a n n b e lie b ig k le in sein, d a w ir d ie im V e r g le ic h z u r F e rm e n tm e n g e u n e n d lic h g r o ß e n W ir k u n g e n d es F e rm e n ts m essen.

I X .

D a d a s P r in z ip , a u s d e r p h o to c h e m is c h e n B e e in flu s s u n g e in e r K a t a l y s e d a s A b s o r p t io n s s p e k tr u m d e s jK a t a l y s a t o r s z u b e s tim m e n , n e u is t, so w a r v o r d e r A n w e n d u n g a u f d ie le b e n d ig e S u b s ta n z e in e P r ü f u n g u n t e r e in fa c h e r e n B e d in g u n g e n e r w ü n s c h t. Z u p r ü fe n w a r d ie V o r a u s se tz u n g , d a ß es d ie V e r s c h ie d e n h e it d e r A b s o r p t io n u n d n u r d ie se is t, d ie d ie v e r s c h ie d e n e W ir k u n g d e r F a r b e n b e d in g t.

G e e ig n e t d a z u w a r d a s H ä m o n ic o t in m o d e ll, d a s sic h d u rc h se in e g r o ß e L i c h t e m p fin d lic h k e it

IV

X ( f i f l )

Fig. 4. S p ek tru m der K o h le n o x y d v erb in d u n g des H äm onicotins. K reu ze ( x ) W irk u n g en b ei gleicher

C alorien inten sität.

a u s z e ic h n e t. F ü r d ie s e s M o d e ll, e in e k la r e w ä s s e r ig e L ö su n g , in d e r n u r d e r K a t a l y s a t o r — d a s H ä m o - n ico tin — L i c h t a b s o r b ie r t , k a n n m a n z u n ä c h s t d a s A b s o r p tio n s s p e k tr u m d e s K a t a l y s a t o r s m it de n ü b lich e n p h y s ik a lis c h e n M e th o d e n , p h o t o m e trisc h od er b o lo m e t r is c h , a u fn e h m e n . M a n k a n n d a n n zw e ite n s d ie W ir k u n g s k u r v e a u fn e h m e n , i n d e m m an d ie K a t a l y s e d u r c h K o h le n o x y d h e m m t , d u r c h v e r s c h ie d e n fa rb ig e s L i c h t w ie d e r e r z e u g t u n d d ie W ir k u n g e n d e s L i c h t e s a ls F u n k t io n d e r W elle n lä n g e d a r s t e llt . T r i f f t u n s e re V o r a u s s e t z u n g zu , so m ü sse n d ie d ir e k t g e m e ss e n e A b s o r p tio n s k u r v e u n d d ie W ir k u n g s k u r v e in ih r e r F o r m ü b e re in stim m e n .

W ir h a b e n fü r d en V e r s u c h 6 S p e k t r a lb e z ir k e b e n u t z t , n ä m lic h 6 L in ie n d e r Q u e c k s ilb e r d a m p fla m p e : U lt r a v io le t t d e r W e lle n lä n g e 366 w , V i o l e t t v o n 408 p p , B la u v o n 436 p p , B la u g r ü n v o n 492 p p , G rü n v o n 546 pp u n d G e lb v o n 5 78 /4« . D a s E r g e b n is zeige ic h in g r a p h is c h e r D a r s t e llu n g . I n d e n F ig u r e n 4 u n d 5 s ie h t m a n

d a s b o lo m e t r is c h g e m e ss e n e A b s o r p t io n s s p e k t r u m d e s K o h le n o x y d - H ä m o n ic o t in s a ls a u s g e z o g e n e L in ie . D ie K r e u z e s in d _ d ie W ir k u n g e n , d ie b e i B e s t r a h lu n g m it v e r s c h ie d e n fa r b ig e m L i c h t g le ic h e r I n t e n s i t ä t g e fu n d e n w u r d e n , b e z o g e n a u f d ie W i r k u n g d e r b la u e n Q u e c k s ilb e r lin ie 4 3 6 p p . D ie L i c h t in t e n s it ä t e n w a r e n e n tw e d e r n a c h C a lo rie n ( F ig . 4) o d e r n a c h Q u a n t e n (F ig . 5) g le ic h . I n

w '

F ig. 5. S p ek tru m d er K o h le n o x y d v erb in d u n g des H äm on icotins. K reu ze ( x ) W irk u n g en bei gleicher

Q u an ten in ten sität.

b e id e n F ä ll e n lie g e n d ie K r e u z e se h r n a h e a u f d e r A b s o r p t io n s k u r v e . O b m a n a ls o m it C a lo rie n - in t e n s it ä t e n o d e r Q u a n t e n in t e n s it ä t e n r e c h n e t — es m a c h t d a s h ie r w e n ig a u s — , e r h ä lt m a n a u s d e n W ir k u n g e n s e h r n a h e d a s A b s o r p t io n s s p e k t r u m . E s i s t d a m it b e w ie s e n , d a ß d ie V o r a u s s e t z u n g u n s e r e r M e t h o d e z u t r i f f t . M a n k a n n d a s S p e k t r u m e in e r k a t a l y t i s c h w ir k e n d e n H ä m in - V e r b in d u n g a u s d e r p h o to c h e m is c h e n B e e in flu s s u n g d e r K a t a l y s e fin d e n .

X .

B e i d e r A n w e n d u n g d e r M e th o d e a u f d ie le b e n d ig e S u b s t a n z h a b e n w ir a ls V e r s u c h s o b je k t le b e n d e H e fe z e lle n b e n u t z t . I h r e A t m u n g w u r d e d u r c h K o h le n o x y d g e h e m m t. D a n n w u r d e m it v e r s c h ie d e n a r tig e m L i c h t g le ic h e r ( Q u a n t e n ) - I n t e n s i

t ä t b e s t r a h lt u n d d ie W ir k u n g a u f d ie A t m u n g g e m e ss e n . D ie S p e k t r a lb e z ir k e w a r e n w ie d e r d ie 6 L in ie n d e r Q u e c k s ilb e r d a m p fla m p e u n d a u ß e r d e m 2 B e z ir k e im R o t , d ie a u s d e r S t r a h lu n g e in er M e t a llfa d e n la m p e is o lie r t w u r d e n .

E h e ic h I h n e n d a s E r g e b n is ze ig e , p r o jiz ie r e ic h , u m S ie ü b e r d e n a llg e m e in e n B a u d e r H ä m in s p e k t r e n z u o r ie n t ie r e n , d a s S p e k t r u m d es K o h le n o x y d h ä m in s (F ig . 6). C h a r a k te r is tis c h is t d ie h o h e u n d v e r h ä lt n is m ä ß ig sc h a rfe B a n d e im B la u , d a s M in im u m im B la u g r ü n , e in e fla c h e B a n d e im G r ü n g e lb u n d se h r s c h w a c h e A b s o r p t io n im R o t . D e s h a lb se h en a lle d ie se F a r b s t o f f e in d ic k e r e n S c h ic h t e n r o t w ie d a s B l u t a u s.

I c h z e ig e I h n e n d a n n d a s A b s o r p t io n s s p e k t r u m