Volume 3, Issue 7-8

Es wird ein neues Verfahren für die Abschätzung der Wirkungsradien gebundener Atome für die in der organischen Chemie wichtigen Elemente H, C, N, O, F, Cl, Br, J und S angegeben.

Gemäß dem Hydridverschiebungssatz entspricht die Substitution von Wasserstoffatomen der Hydride in gewisser Hinsicht einer Verminderung der Kernladung des jeweiligen Zentralatoms. Diese Betrachtungsweise ermöglicht eine einfache Deutung der positivierenden Wirkung von Alkylgruppen, die bekanntlich in tertiären Alkoholen und tertiären Alkylhalogeniden besonders deutlich ist. Von dem gewählten Standpunkt aus erscheint auch die Markownikowsche Regel, die Zunahme der Basizität der Hydride des Stickstoffs und Sauerstoffs sowie die Erhöhung der Atomrefraktionen dieser Elemente mit fortschreitender Alkylsubstitution der Hydride verständlich. Anhangsweise wird die geringe Reaktivität tertiärer Alkohole gegenüber Trichloressigsäure erörtert.

Von vier verschiedenen Stämmen des Tabakmosaik-Virus (vulgare, flavum, dahlemense und luridum) wird die Ultraviolettabsorption nach Abzug der Streuung ermittelt. Die Viren werden in Eiweiß und Nucleinsäure gespalten, die Absorption dieser Anteile wird einzeln ermittelt. Die Gesamtabsorption sowie die Nucleinsäure- und Eiweißabsorption stimmen bei vulgare, flavum und dahlemense innerhalb 4% überein; bei luridum scheinen die Werte etwas höher zu liegen. Es wird der Schluß gezogen, daß bei der Mutation des Tabakmosaik-Virus der Nucleinsäuregehalt nicht vermindert wird und der Gehalt an aromatischen Aminosäuren bei vulgare, flavum und dahlemense nicht merklich verschieden ist.

Das Sekret der Pharynxdrüsen der Honigbiene, das als Futtersaft der Larvenernährung dient, enthält ein stark oxydierendes Ferment. Die oxydierende Wirkung dieses Fermentes auf Ascorbinsäure wurde näher untersucht. Das Ferment ist auch im natürlichen Honig enthalten und wahrscheinlich mit dem früher gefundenen Glucose oxydierenden Ferment identisch. Eine künstlich vitaminisierte Zuckerlösung verliert kurze Zeit nach der Einfütterung infolge der Aufarbeitung durch die Bienen ihren Vitamingehalt. Die Autoxydation der Ascorbinsäure in einer 50-proz. Saccharoselösung ist unerheblich. Natürlicher Bienenhonig kann infolge der Fermentwirkung keine Ascorbinsäure enthalten. Die Frage, ob natürliche Inhibitoren, die möglicherweise mit dem Vitamin im Nektar enthalten sind, die fermentative Oxydation verhindern können, ist ebenso wie die Frage, ob die enzymatische Oxydation der Ascorbinsäure irreversibel ist, noch ungeklärt.

Der Stefansche Satz für den Quotienten φ aus innerer Verdampfungswärme λ und gesamter molarer Oberflächenenergie Σ lautet unter der Voraussetzung des gleichen Molekelzustandes für die flüssige und die Gasphase: 3≦ φ≡λ/Σ≦4. Für Dipolflüssigkeiten steigt φ auf größere Werte, z. B. für Wasser auf 6,8 an. Es wird an Hand der kristallwasserhaltigen anorganischen Salze gezeigt, daß man mit Hilfe des Molvolumehs V H₂O der einzelnen Kristallwassermolekel entsprechend den verschiedenen Kristallsystemen eine Rangordnung der Bindungsfestigkeit im Gitter ermitteln kann, die sich in der Molwärme C p H₂O des Kristallwassers äußert. Äußere Gründe machen es nötig, die C p -Werte statt der physikalisch richtigeren C v -Werte zu verwenden. Hierdurch läßt sich C p H₂O auf die Bindungsfestigkeit Null extrapolieren und ergibt 11,6 cal · Mol -1 . Dieser Wert entspricht der wahren Molwärme. Seine Abweichung um 6,4 cal · Mol -1 · Grad -1 von der makroskopisch ermittelten scheinbaren Molwärme des Wassers von 18,02 cal · Mol -1 · Grad -1 wird als Assoziationsanteil gedeutet. Zum Beweis werden die Hydratationsenthalpien der Kristallwassermolekeln herangezogen, die, wie erwartet, einen Anstieg mit kleiner werdendem V M H₂O ergeben. Der extrapolierte Grenzwert für die Bindungsfestigkeit Null beträgt 1,44 cal · Mol -1 . Er stellt gleichzeitig die Schmelzwärme des Eises bei dem Druck von 1 kg/cm -2 dar. Ferner wird festgestellt, daß in den Oxyden MgO, CaO und ZnO die bei der Bildung der Hydroxyde aufgenommenen Wassermolekeln eine konstante Molwärme von 1,9 cal · Mol -1 unabhängig von V M H₂O besitzen, die gleich der des Eises I ist. Mangels weiterer Unterlagen kann über diese Erscheinung nichts Näheres ausgesagt werden. Es ergibt sich die Möglichkeit, thermische Daten für kristallographische Zwecke in den Fällen zu verwenden, in denen die Ermittlung der Kristallklasse von Oxyden und Hydroxyden Schwierigkeiten bereitet. Eine Eichung der Bindungsfestigkeit der Kristallwassermolekeln wird mit Hilfe der Druckbeeinflussung des Volumens des flüssigen Wassers größenordnungsmäßig durchgeführt. Diese Eichung ist deshalb möglich, weil die Dichten fester und geschmolzener Salze einander gleich sind. Teilt man die innere Verdampfungswärme λ des Wassers nach dem Verhältnis der wahren zur scheinbaren Molwärme in den wahren Anteil und den Assoziationsanteil auf und verwendet für den Stefanschen Satz die wahre innere Verdampfungswärme, so erhält man φ = 4,21, also fast den theoretischen Wert für nichtassoziierte Flüssigkeiten. Über die molare Oberflächenenergie Σ läßt sich mangels experimenteller Unterlagen nur soviel sagen, daß der Assoziationseinfluß eine geringe Verkleinerung des Temperaturkoeffizienten der Oberflächenspannung verursacht, wie der Vergleich der Polythermen der Oberflächenspannung von unpolaren mit polaren Flüssigkeiten ergibt. Die Eliminierung des Assoziationsanteils dürfte daher den Σ-Wert etwas erhöhen. Die Untersuchungsmethode der Hydrate ist gleichfalls anwendbar auf alle anderen Solvate, wie Ammoniakate, Cyanide u. dergl., so daß sich mit Hilfe des Stefanschen Satzes Strukturfragen assoziierter Flüssigkeiten weitgehend aufklären lassen.

In quantitativen Versuchen an 700 Ratten mit dem krebserregenden Farbstoff „Buttergelb" ergaben sich folgende Beziehungen zwischen der Dosis und der Wirkung: 1. Die Latenzzeit bis zum Auftreten der ersten Lebergeschwülste ist eine einfache Funktion der täglich gegebenen Dosis. 2. Zur Geschwulsterzeugung ist eine bestimmte Gesamtdosis „Buttergelb“ erforderlich, ohne Rücksicht darauf, über welche Zeit sie zwischen 34 Tagen und einem Jahr verteilt wird. Die Latenzzeit ist in diesem Bereich der Höhe der täglichen Dosis umgekehrt proportional. 3. Bei längerer Versuchsdauer, die sich über die ganze Lebenszeit der Ratten erstreckt, genügt sogar eine kleinere Gesamtdosis. Das deutet auf eine Zunahme der Krebs-Disposition im Alter hin. 4. Die Größe der zur Krebsauslösung notwendigen Gesamtdosis „Buttergelb“ kann als Maß für die Größe der vorhandenen Krebsdisposition dienen. 5. Die Streuung der Versuchsergebnisse ist mit nicht mehr als 10% auffällig gering. Daraus ergibt sich die Folgerung, daß zum Geschwulstwachstum eine Mindestzahl von erzeugten Krebszellen vorhanden sein muß. 6. Die Effekte auch der kleinsten Einzeldosen bleiben bei diesem Farbstoff über die ganze Lebenszeit der Ratten voll summationsfähig bestehen. 7. Da in dieser Zeit häufig Zellteilungen stattgefunden haben, müssen die gesetzten Effekte auf die Tochterzellen übertragen worden sein. Die Zellbestandteile, an denen die cancerogene Wirkung ansetzt, haben also die Fähigkeit zur Selbstproduktion, d. h. der Effekt ist erblich. 8. Nach den vorliegenden Ergebnissen bestehen zwischen krebsiger Entartung und genetischer „Mutation“ zumindest quantitative Unterschiede. 9. Der einfache reaktionskinetische Ansatz erweist sich für die Wirkung cancerogener Agenzien auf den fraglichen Zellbestandteil anwendbar. Er erklärt eine Reihe bisher unerklärbarer Phänomene zwanglos und führt zu weiteren klaren Problemstellungen. 10. Die „Treffertheorie“ wird auf den gleichen reaktionskinetischen Ansatz zurückgeführt. 11. Die krebserzeugende Wirkung unterliegt genau so bekannten physikalisch-chemischen Gesetzmäßigkeiten wie jede andere Wirkung auch. 12. Der Farbstoff „Buttergelb“ ist bei dauernder Zufuhr auch in kleinsten Dosen schädlich und deshalb als Lebensmittelfarbstoff abzulehnen.

Es wurde der Einfluß von 9 Halogenkohlenwasserstoffen der HCH-, DDT- und OET-Klasse auf die Entwicklung von Hefe- und Bakterienkulturen untersucht. Gegen Preßhefe, Bierhefe und Torulopsis utilis waren besonders Oktachlor-endomethylen-tetrahydro-hydrinden (M410-Wirkstoff) und δ-Hexachlor-cyclohexan (δ-HCH-Wirkstoff)* sehr wirksam, während die α- nur wenig, die β- und ε-Verbindung keinen nennenswerten Einfluß ausübten. Das γ-Isomere steht in seiner Wirksamkeit zwischen δ und α. δ-Hexachlor-cyclohexan rief in 24 Stdn. in einer Menge von 0,06 mg in 10,0 cm 3 Würze eine Hemmung von 100% hervor, der M410 - Wirkstoff bereits in einer Konzentration von 0,03 mg. Während die Halogenkohlenwasserstoffe gegenüber den untersuchten Heferassen weitgehend übereinstimmten, zeigten sie gegenüber Bakterien teilweise ein unterschiedliches Verhalten. Besonders empfindlich waren Kokken. Die Beeinflussung von Kokkenstämmen durch kontakt-insektizide Halogenkohlenwasserstoffe dürfte z. B. für die Skabiesbekämpfung von Bedeutung sein, da die zur Abtötung von Milben geeigneten Wirkstoffe HCH, M 410, M 414 und DFDT gleichzeitig Nebenerscheinungen, wie Eiterungen, unterdrücken könnten. Mit Hilfe der hier beschriebenen Hemmung des Hefeoder Bakterienwachstums ist die quantitative Bestimmung sehr kleiner Mengen der Wirkstoffe M410, M414, Dexan und p,p′-DFDT möglich. Einige Bakterienarten eignen sich auch zur Bestimmung des p,p′-DDT-Wirkstoffes.

I. Coprinus lagopus gedeiht nicht in Mistdekoktagar, auch nicht in Glaswolle, Kieselgel oder ähnlichen Substraten, die mit Mistdekokt getränkt sind, sondern allein auf cellulosehaltigen Substraten: Stroh, Fließpapier, Sägespäne, oder in den erstgenannten Substraten bei Zugabe von Strohstaub. Der Pilz ist also eng an die Cellulosebestandteile seines natürlichen Nährbodens angepaßt, mit einfacheren Kohlenhydraten allein vermag er nicht zu gedeihen. II. Als Stickstoffquelle kann Coprinus lagopus alle anorganischen und organischen N-Verbindungen ausnutzen; er gedeiht am besten auf Pepton, das auch im Mistsubstrat den Hauptanteil an den Stickstoffverbindungen hat. Außerdem wird vermutet, daß Coprinus mit Bakterien seines Substrates vergesellschaftet ist, von denen er organische Stickstoffverbindungen gewinnt. III. Aneurin allein stellt kein Vitamin für Coprinus lagopus dar. Die. fördernde Wirkung der Hefe ist auf andere in der Hefe enthaltene Wirkstoffe zurückzuführen. IV. Gegen Sulfonamide zeigen sich Kulturen von Coprinus lagopus genau so empfindlich wie Bakterien, während niedere Pilze weitgehend unempfindlich gegen sie sind. Daraus wird die Vermutung abgeleitet, daß man nicht Coprinus lagopus direkt, sondern die mit ihm vergesellschafteten Bakterien durch Zugabe von Sulfonamiden zum Substrat schädigt. Zu demselben Schluß kommt man auf Grund von Versuchen über den Einfluß verschieden häufiger oder verschieden langer Hitzebehandlung des Nährbodens.

Verwendet man ♀-Gameten mit Augenfleck, ♂-Gameten ohne Augenfleck, dann kann das Kopulationsverhalten genau verfolgt werden. Am primitivsten ist das Verhalten von f. isogama: stets entsteht die Zygote unter Wanderung beider Protoplasten in der Zellmitte (MiMiMi). Bei f. typica wandert bei mehr als 3 μ betragenden Größenunterschieden stets der kleinere Partner in den größeren hinein (MiGyAn). Bei f. pseudoanisogama kann der kleinere ♀-Gamet nicht mehr in den größeren ♂-Gameten einwandern, so daß es zur Bildung von ellipsoidischen Doppelzygoten kommt (MiGyDo). Die f. anisogama hat trotz morphologischer Isogamie ein typisches anisogames Kopulationsverhalten: Sind die Gameten gleich groß, oder ist der ♀ größer als der ♂, dann entsteht die Zygote im ♀-Gameten; ist der ♂-Gamet größer, so werden Doppelzygoten gebildet (GyGyDo). Rassenkreuzungen ergeben, daß stets das höher entwickelte Kopulationsverhalten dominiert, so daß sich folgende Reihe ergibt: GyGyDo > MiGyDo > MiGyAn > MiMiMi. Aus den genetischen Analysen folgt, daß es zwei Serien von gacop-Allelen gibt: bei den ♀-Diözisten mit F nehmen sie den Locus von M ein (gacop F ), bei den ♂-Diözisten mit M den Locus von F (gacop M ). Durch F-M-Crossing-over entstehen Monözisten, die das isogama- Kopulationsverhalten haben. Auch die Monözisten, die aus der diözischen oogamen Art durch F-M-Crossing-over hervorgehen, haben das primitivste Kopulationsverhalten. Die Austauschvorgänge laufen bei den in dieser Arbeit gebrachten Kreuzungen im Vierstrangstadium ab. Auch Doppelaustausch tritt in erwartungsgemäßer Höhe auf. Es wird die Vermutung ausgesprochen, daß ursprünglich bei Chlamydomonas die Realisatoren Allele waren und daß durch Inversionen die Trennung erfolgt ist. Dadurch ist es dann zur Entstehung von zwei gacop-Serien gekommen.

Bei neun verschiedenen Stämmen der Wildform wurde Ommatin in wechselnder Menge als Ablagerung in den Zellen der Malpighischen Gefäße festgestellt. Durch Selektion wurden reine Stämme mit maximaler und minimaler Ausfärbung erhalten. Die Kreuzungsanalyse erwies die Abhängigkeit der Farbstoffspeicherung von einem Allelenpaar (Om/om) mit intermediärer Merkmalsausprägung in den Heterozygoten.

Der Einfluß der Brandung auf die Sandstrandvegetation erstreckt sich in der Hauptsache auf die Veränderung der chemischen und physikalischen Bodeneigenschaften (an freiem Strande Strand- und Humussand, an blockiertem Strande Schlicksand). Da die Pflanzen bestimmte Ansprüche an die Eigenschaften des Bodens stellen, sind auch nur bestimmte Pflanzenelemente für die einzelnen Sandarten charakteristisch.