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Vorwort.
Die Studierenden del' Medizin, Zoologie und Botanik erhalten
in Deutschland ihren Unterricht in del' Chemie an den meisten Uui
versitaten gemeinsam mit den Studierenden del' Chemie. Dies wird
vielfach als unzweckmafiig empfunden, da in dem KoIleg, welches
vom Chemiker flir Chemiker gelesen wird, auf die Bedurfnisse del'
Chemiker, aber nicht genugend auf die Bedurfnisse derjenigen, die
sich den biologischen Fachern widmen woIlen, Rucksicht genommen
werde. Das KoIleg, besonders das libel' organische Chemie, sei zu
ausflihrlich und enthalte vieles, was wohl flir den Chemiker von Wert,
fill den Biologen aber liberfllissig sei. Die Gebiete, auf denen sich
die biologische Forschung' bewege, fanden nicht die wunschenswerte
Berucksichtigung.
Diese Klage ist nUl' zum Teil berechtigt. Das KoIleg libel'
organische Chemie ist flir aIle Zuhorer, auch flir die Chemiker ein
KoIleg flir Anfanger. Bei dem g()waltigen Umfange, den die Chemie
schon jetzt angenommen hat, ist der Lehrer der Chemie im Hin
blick auf die Zeit, welche ihm flir seine Vorlesung zur Verfligung
steht, gezwungen, sich in del' Auswahl seines Stoffes Beschrankung
aufzuerlegen. Es wird von seinem Geschick als Lehrer abhangen,
ob er den Anforderungen seiner verschiedenartig zusammengesetzten
Zuhorerschar, soweit es sich urn eine Einfithrung in die organische
Chemie handeIt, gerecht wird odeI' nicht.
Aber auch in dem besten KoUeg der organischen Chemie wer
clen biologische Fragen, soweit sie mit del' Chemie im Zusammenhang
stehen, zwar gestreift, doch nicht mit del' notigen Gritndlichkeit be-
handelt werden konnen. Del' Chemiker uber!afit dies demPhysiologen.
Del' Physiologe hat aber ebenfaIls in seinem KoIleg ein aufier
ordentlich grofies Tatsachenmaterial zu verarbeiten. Gewifi soIl jeder
Physiologe die Tatsachen del' Biologie, die mit chemischen Hilfsmitteln
gewonnen worden sind, kennen. Er wird aber nach der 'ganzen Art
del' Anlage seines KoIlegs nUl' einen Teil diesel' Tatsachen verwerten
konnen und wird dies in einer se i n e n Zwecken entsprechenden
Weise tun.
Del' Physiologe, wenn er wirklich Physiologe ist, ist ferner un
moglich imstande, del' Entwickelung del' Ch em i e zu folgen. Er ist
infolgedessen auch nicht imstande, diejenigen chemischen Methoden
VI Vorwort.
weiterzubilden odeI' zu sehaffen, welehe del' Auffindung neuer Tat
saehen in del' Biologie dienen sollen und Sehiiler heranzubilden,
welehe befahigt sind mit den Hilfsmitteln del' organisehen Chemie
biologisehe Fragen zu bearbeiten.
Aus diesel' Saehlage ergeben sieh die Aufgaben des physio
logisehen Chemikers.
Um im besonderen zu zeigen, wie sieh etwa naeh meiner Auffassung
die Hauptvorlesung des physiologisehen Chemikers zu gestalten hat,
habe ieh mieh trotz mancher Bedenken entsehlossen, das vorliegende
Lehrbueh del' Biochemie abzufassen. In ihm werden in kuapper Form
die wiehtigsten Tatsaehen del' physiologisehen Chemie in einer anderen
Weise, als dies bisher zu gesehehen pfiegt, dargestellt.
Die Darstellung geht aus von del' organischen Chemie. Ihre
Kenntnis wird aus praktisehen Griinden nicht vorausgesetzt. An die
Tatsachen del' organisehen Chemie reihen sich die Ergebnisse physio
logisch-ehemiseher .Ii'orsehung. Es werden die wiehtigsten Stoffe, die
sieh im Tierkorper und in del' Pfianze finden, beschrieben, sowie die
Vorgange gesehildert, durch die sie im Leben del' Organismen ent
stehen odeI' in deren Stoffweehsel zerstOrt werden. Durch die Be
zugnahme auf die organische Chemie solI das Verstandnis ffir die
biologisehen V organge vertieft werden. Del' Leser solI sehen, wie
del' Chemiker Stoffe aufbaut und erfahren, was wir li.ber den Aufbau
derselben Stoffe in del' N atur wissen. Ebenso solI er die Art und
Weise des Abbaus im Stoffweehsel del' Pfianzen und Tiere kennen
leI'llen und sie mit dem rein ehemischen Abbau vergleichen. Mag
hie'rbei zlmaehst die ganze Unvollkommenheit del' physiologisehen
Chemie hervortreten, so hat diese Art del' Darstellung, wie mir scheint,
den Vorteil, da13 sie sowohl den Chemiker wie den Biologen zu neuen
Fragestellungen anregt. Zugleieh ermoglieht sie es, Tatsaehen zur
Geltung zu bringen, welehe weder in del' Chemie noeh in del' Physiologie
eine Beriieksiehtigung finden und doeh ffir eine weitere Entwickelung
del' Biologie von Nutzen sein konnen.
Aueh die Methoden del' physiologisch -ehemisehen Forsehung
finden Berucksiehtigung. Sie werden meist nicht so ausfiihrlich ge
s'childert, um als Anleitung beim wissensehaftliehen Arbeiten zu
dienen, sondeI'll nur soweit als es notig ist, um eine V orstellung von
den Wegen zu geben, auf denen die mitgeteilten Tatsaehen gefunden
wurden. Demjenigen, del' selbst arbeitet, wird dies zur Orientierung
geniigen. Er wird sehen, welehe Methoden vorhanden sind, und be
urteilen, inwieweit sie seinen Zwecken entspreehen. Mit Hilfe del'
Literaturhinweise wird er leieht die Orte finden, an denen die Me
thoden ausfiihrlieher besehrieben sind.
Breslau, September 1908.
F. Rijhmanu.
Inhaltsverzeichnis.
1. Kapitel.
Einiges von der Methodik.
Seite
1. Einleitung . . . . . . . . . . • • . • • . . . . • . 1
2. Aufsuchung chemischer StoHe in den Organen und Fltissigkeiten des
3
~=; ~ui el~m~ntar~n Be~ta~dteiie
3. der' Stoffe ihre' • : : : : : 4
4. Elementaranalyse organischer StoHe . . . . . . . . . • .. 6
a) Bestimmung von Kohlenstoff, Wasserstoff und SauerstoH 6.
b) Bestimmung von Stickstoff 9. c) Bestimmung von Schwefel 13.
d) Bestimmung von Phosphor 13. e) Bestimmung der Halogene 15.
f) Bestimmung der Asche 15.
5. Berechnung der "atomistischen Verhll.ltnisformel" . 16
6. Bestimmung des Molekulargewichts . . . . . 17
2. Kapitel.
Die Grenzkohlenwasserstoffe.
Methan .............•..... 20
Halogenderivate des Grubengases . . . . '. . . • • 21
Metallorganische Verbindungen .'. . . . . . • . . 22
.E:igenschaften der Grenzkohlenwasserstoffe . . . . • • . . 24
Eritstehung der natilrlich vorkommenden GrenzkohlenwasserstoHe 24
Einwertige Alkohole.
Synthese einwertiger Alkohole ..' . 26
Eigenschaften der einwertigen Alkohole 27
.
Halogenalkyle . . . . . . . 28
Struk.turisomerie . . . . . . 29
Mehrwertige Alkohole 30
3. Kapi tel.
Gesattigte Fettsaurm Cn H 1I n O2 33
Ungesattigte Fettsanren CnH2n-202'
Charakteristische Eigenschaften der ungesltttigten Verbindungen 41
Ungesattigte Fettsauren CnH9n-402 nnd CnH2n-602' 45
VIll Inhaltsverzeichnis.
Seite
4. Kapitel.
Ester.
Ester anorganischer Sliuren und einwertiger Alkohole 46
Ester organischer Sliuren und einwertiger Alkohole . .. 47
Das Vorkommen von Estern einwertiger Alkohole in der Natur 50
a) Ester der fltichtigen Fettsliuren und kohlensto£f1trmeren Alko-
hole 50. b) Ester hoehmolekularer Fettsliuren und kohlenstoffreieherer
Alkohole. Die Waehsarten 50.
5. Kapi tel.
Chemie der Fette.
1. Synthese der Fette . ~ . . . . . . . 57
2. Allgemeine Eigensehaften der Fette. . . 59
3. Methoden zur Charakterisierung der Fette 61
a) Sehmelz- und Erstarrungspunkt 61. b) Sliurezahl 63. c) Ver
seifungszahl (Kottstorferzahl) 63. d) Bestimmung del' hochmole
knlaren Alkohole (des "Unverseifbaren") 65. e) Die Jodzahl 65.
£) Reichert-Meifilsche Zahl 66. g) Azetylzahl 67.
4. Aufsuehung der Bestandteile der Fette . . . . . 68
a) Elaidinprobe 69. b) Hexabromidprobe 69. c) Fraktionierung
von Fetten 69. d) Trennung der Fetts1turen 70. e) Naehweis unc1
Bestimmung des Glyzerins 71.
6. Ka pit el.
Ubersicht iiber die Tier. und Pflanzenfette.
1. Tierfette. . . . . . . . . . . . . . 73
2. Pflanzenfette . . . . . . . . .. ....... 75
a) Feste Pflanzenfette 75. b) Nicht trocknende Pflanzenole 76.
c) Trocknende PflanzenOle 77. d) Halbtrocknenc1e Pflanzenole 77.
e) Krotonol und Rizinusol 78.
7. Kapitel.
Physiologie des Fettes.
1. Bildung des Fettes in der Pflanze und im Tier aus Kohlehydratell. . 80
2. tJbergallg von Nahrullgsfett in das Fettgewebe und die Organe yon
Tierell . . . . . . : . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3. Vergleich des Fettes normal ernlthrter Tiere mit der Beschaffellheit
ihrer Nahrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4. Fermelltative Spaltung der Fette im Darmkanal, ihre Bedeutung filr
die Aufnahme des Fettes durch das Darmepithel. Synthese der Fette
aus Fettsliuren in der Darmschleimhaut 89.
5. Aufnahme des Fettes dureh andere tierisehe und pflanzliehe Zellell 93
6. Abbauder Fette im Organismus . . . . . . . . . . . . 95
8. Kapite 1.
Lezithine.
1. Chemie der Lezithihe . . . 99
a) Darstellung und Eigensehaften der Lezithine 99. b) Die Spal-
·tungsprodukte des Lezithins 101.
2, Physiologie der Lezithine . . . . 104
Inhalt sverzeichnis. IX
Seite
9. Kapitel.
Die einfachen Zuckerarten.
1. Struktur der einfaehen Zuckerm·ten ...... 111
2. Kurzer Dberhlick liber die einfachen Zuekerarten . 113
3. AIlgemeine Eigenschaften der einfachen Zuckerarten 114
4. Die physiologisch wichtigeren Zuekerarten . . . . 119
Pentosen 119. lVIethylpentosen 124. Aldohexosen C. H,• O. 125.
Ketohexosen 127. Zucker mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen 129.
Die einbasischen Sauren del' Zuckergruppe 130
Die zweibasischen Siiuren (ler Znckergrnppe 131
10. Kapitel.
Die Konfiguration der Zuckerartell .... 134
11. Kapitel.
Die SYllthese des Traubenzuckers in del' Pflanze . . 141
12. Kapitel.
Die Bedeutung von Struktur und Konfiguration del' Zucker
fUr die alkobolische Garung . 147
Die Bedeutnng del' Konfiguratioll und Struktur chemiscber
Verbindungen, im besonderen del' Zucker, fUr ihr VerhaIten
hn pflanzlichen und tierischen Stoffwechsel 151
Sterische Umlagerungen hn Organismus 153
13. K a pit e 1.
Tatsachen und Hypothesen, b-etreffend den Abbau del' ltIollo
saccharide im tierischen und pflllnzlichen Stoffwechsel.
1. Oxydation des Traubenzuckers durch Oxydasen . . . . . . . . . 160
2. Verhalten der den Zuckern entsprecheuden mehrwertigen Alkohole im
Organismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
3. Das VerhaIten der Aldonsauren im Organismus . . . . . . . . . 163
4. Verhalten der bei der Oxvdation von Zucker entstehendell Dikarbon-
sauren im Organism us .'. . . . . . . . . . . . . 165
5. Die Zersetzung der einfaehen Zuckenu-ten dureh Spaltpilze . 167
a) lVIilchsauregiirung 167. b) Buttersauregarung 172.
6. Entsteht irn Korper der Tiere oder Pflanzen Alkohol? . . . . 178
7. Die lVIitwirkung stickstoffhaltiger Substanzen beirn Abbau des Trauben
zuekers im Organismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
14. Kapitel.
Bildung von Fett aus Kohlehydraten 183
Bildung von Kohlebydraten aus Fett 185
x Inhaltsverzeichnis.
Seite
15. Kapitel.
Glykoside 187
Gly kuronsiiure 191
Gepaarte Glykuronsiiuren 193
16. Kapitel.
Disaccharide C12H220W
1. Nicht reduzierende Disaccharide . . 203
2. Reduzierende Disaccharide . . . . 207
Kristallisierende Polysaccharide 211
17. Kapitel.
Stiirke (C H 0 h • . . . 212
6 lO 5
18. Kapitel.
Glykogen (C H 0 }y.
6 10 5
1. Vorkornrnen, Eigenschaften, Bestirnrnung des Glykogens 219
2. Bildung des Glykogens in cler Leber . . . . . . . 224
3. Der Abbau des Glykogens in der Leber ..... 227
4. Bildung von Glykogen irn Muskel . . 234
5. Abban des Glykogens im Muskel . . 236
Du" "Glykogen" der Hefe 238
Inulin 239
19. KapiteJ.
Zellulosen und Hemizellulosen 242
Pflullzenschleinie. Pektinstoffe. Gummiartell 245
20. Kapitel.
TUllizill 250
Chitin und Glykosumin 250
21. K a pit e J.
Siiureamide ......... 260
a-Amillosiiurcn.
1. Synthese und allgemeine Eigenschaften . . . 261
2. Dbersicht fiber die Arninos1turen ..... 264
a) Arninos1turen der Monokarbons1turen der Fettreihe 264. b) Arnino
s1turen von Dikarbons1tnren und ihre Arnide 267. c) Arninos1turen
der arornatischen Reihe 268.
