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Meyers Konversationslexikon

Autorenkollektiv, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892

Schlagworte auf dieser Seite: Ernährung

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Ernährung (der Pflanzen).

sogen. Stärkebildnern, die sich unter Umständen, wie z. B. in der Rinde der Kartoffelknollen, bei hinreichender Beleuchtung zu wirklichen Chlorophyllkörnern umwandeln.

Da das Stärkemehl das einzige sichtbare Assimilationsprodukt ist, so müssen auch sämtliche organische Hauptbestandteile der Pflanze, nämlich die Kohlehydrate, die Fette und die Eiweißstoffe, zu der zuerst gebildeten Stärke in genetischer Beziehung stehen. Für die Kohlehydrate (Cellulose, die Zuckerarten, Inulin etc.) hat diese Annahme bei der nahen chemischen Verwandtschaft derselben untereinander keine Schwierigkeit. Daß auch die Fette in Kohlehydrate übergehen können, geht aus dem Verhalten fettreicher Samen bei der Keimung hervor: bei der auf Kosten des aufgespeicherten Fettes direkt Zucker und Stärkemehl gebildet werden. Schwieriger erklärbar erscheint die Entstehung der Eiweißstoffe, da dieselben außer den Elementen eines Kohlehydrats noch Stickstoff (ca. 15 Proz.) und Schwefel (ca. 1 Proz.) enthalten und die beiden letztern im Stärkemehl nicht vorhanden sind. Da der Stickstoff als salpetersaures Salz und der Schwefel als Sulfat aufgenommen wird, so müssen notwendigerweise irgendwo in der Pflanze noch unbekannte stickstoff- und schwefelhaltige Radikale mit Kohlehydratmolekülen zusammentreten, um Eiweißsubstanz und damit den Hauptbestandteil des pflanzlichen Protoplasmas (s. Zelle) zu erzeugen. Da nun das Asparagin, eine im Pflanzenreich sehr verbreitete Amidosäure, direkt aus den Eiweißstoffen keimender Samen entsteht und sich in letztere bei Beginn der Assimilation unter Verbrauch von Kohlehydraten wieder umzusetzen vermag, so vermutet man in dem Asparagin diejenige Substanz, aus welcher unter Aufnahme von Schwefel Eiweißsubstanz überhaupt erzeugt wird. Kohlehydrate, Fette und Eiweißstoffe bilden die Baustoffe sämtlicher Pflanzenorgane und werden als solche überall da verbraucht, wo Wachstum und Neubildung von Teilen stattfindet, d. h. also in den Knospen und den Wurzelspitzen der Pflanze. Der Stoffwechsel letzterer besteht demnach darin, daß sie aus den Elementen der Kohlensäure und des Wassers zunächst Kohlehydrate und Fette einerseits, unter Aufnahme von Stickstoff und Schwefel in noch unbekannter Verbindungsform Eiweißsubstanz anderseits produziert und den Verbrauchsstätten zuleitet. Nicht direkt bei dem Aufbau der Pflanzenorgane beteiligte Verbindungen, wie Gerbsäure, die Gummiarten, die Pflanzenalkaloide, Oxalsäure und andre Pflanzensäuren, ätherische Öle, Harze etc., werden in irgend welcher Form, oft in besondern Gewebebehältern, dauernd ausgeschieden. Der Überschuß von produzierten Baustoffen wird bei ausdauernden Pflanzen ebenfalls in besondern Reservestoffbehältern, d. h. in Rhizomen, Knollen, Zwiebeln, im Endosperm und in den Keimblättern der Samen, bei Holzpflanzen auch im Parenchym der Rinde und des Holzes, niedergelegt, um erst nach einer bestimmten Zeit der Vegetationsruhe Verwendung zu finden. Als Reservestoffe treten vor allen Protoplasma und überhaupt Eiweißsubstanzen, letztere auch in Form von Kristalloiden und Aleuronkörnern, besonders im Samen, auf, ferner Stärkemehl in großkörniger Form (Reservestärke), Zuckerarten, darunter besonders Glykose, z. B. in den Zwiebeln der Allium-Arten, Rohrzucker in der Runkelrübe, Inulin mit eigentümlichen Sphärokristallen in den Knollen von Dahlia, Helianthus tuberosus u. a., bisweilen Cellulose, wie im Endosperm des Dattelkerns und von Phytelephas, endlich Fette in den Samen der Kruciferen, Palmen, Kukurbitaceen, Euphorbiaceen u. a. Während diese Stoffe in den Reservemagazinen in ruhendem, passivem Zustand sich befinden, treten Verbindungen eigentümlicher Art, die sogen. Fermente, auf, sobald mit beginnendem Neuwachstum die plastischen Baustoffe aktiv und zur E. wachsender Pflanzenzellen geeignet gemacht werden sollen. Das Eigentümliche der Fermentwirkung besteht zum Teil darin, daß durch ein nur in sehr kleiner Quantität auftretendes Agens große Mengen eines andern Stoffes in lösliche Form gebracht werden. Längst bekannt ist die Diastase, welche bei der Keimung der Gerste und andrer Gräser auftritt und im stande ist, große Mengen von Stärkemehl in lösliche Glykose zu verwandeln; nach neuern Untersuchungen ist dieselbe jedoch viel verbreiteter, als früher angenommen wurde. Als diastatisch bezeichnet man zunächst alle die Fermente, welche die Umwandlung und Lösung des Stärkemehls in Knollen, Wurzeln, Stengeln und Blättern bewirken, ferner aber auch Substanzen mit ähnlicher Wirkung wie das Invertin, das von Pilzen gebildet wird und den Rohrzucker in Dextrose und Levulose spaltet, das Ferment, welches in der überwinterten Runkelrübe den Rohrzucker im Frühjahr in Glykose umwandelt, sowie auch den Stoff, der das Inulin der Dahlia-Knollen beim Austreiben in Glykose überführt. Die peptonisieren den Fermente führen dagegen unlösliche Eiweißsubstanz in lösliche Form über und wurden im Pflanzenreich als Sekret der insektenfressenden Pflanzen (s. d.), bei der Keimung der Samen von Vicia, Hanf, Lein und Gerste, im Plasma von Myxomyceten sowie im Milchsaft von Carica Papaya und Ficus Carica nachgewiesen. Ob die im Pflanzenreich sehr verbreitete Asparaginbildung auf Fermentwirkung beruht, ist zweifelhaft; jedenfalls aber wird das schwer diffundierende Eiweiß durch die Verwandlung in Asparagin in Lösung gebracht, und letzteres tritt daher überall in keimenden Samen oder austreibenden Sprossen und Winterknospen auf, da es das Material darstellt, aus welchem die Pflanze unter Zutritt von Kohlehydraten Eiweißsubstanz regeneriert. In besonders reichlicher Menge bildet sich Asparagin, wenn man die Versuchspflanzen im Dunkeln aufwachsen läßt, weil dann die Menge der Kohlehydrate zur Regeneration von Eiweiß nicht ausreicht; bei starker Beleuchtung verschwindet das Asparagin wieder.

Alle plastischen Stoffe haben auf ihrem Weg von den Entstehungsorten nach den Reservebehältern sowie von diesen nach den Verbrauchsstätten die zwischenliegenden Gewebe zu durchwandern und müssen zu diesem Zweck oft weite Strecken, z. B. in einem Baum von den Blättern bis zu den Wurzelspitzen viele Meter, zurücklegen. Da z. B. das feste Stärkemehl unmöglich die Zellwände durchdringen kann, so muß dasselbe bei dem Übertritt von einer Zelle zur andern in lösliche Glykose verwandelt und dann mit Hilfe der Stärkebildner (s. oben) in jeder Zelle von neuem in feinkörniger Form (transitorische Stärke) ausgeschieden werden. Die Wege, in denen die Stärke wandert, sind in den Blättern die Parenchymscheiden (Stärkescheiden) der Gefäßbündel, im Holz die Holzparenchymzellen und das Markstrahlengewebe. Oft sind besondere Zuleitungsgewebe vorhanden, welche die plastischen Stoffe aus dem Assimilationsparenchym in das Ableitungsgewebe der Gefäßbündel überführen. Die schleimigen Eiweißstoffe wandern in den Siebteilen der Gefäßbündel entlang, während die Leitung von Wasser von den Holzzellen und Gefäßen besorgt wird. Der zur Bewegung der