Die letale Einwirkung einiger organischen Giftstoffe auf die Pflanzenzelle

Die Giftwirkung verschieden konzentrierter Chininhydrochlorid- und Chloralhydratlösung kann für das Wurzelparenchym von Beta vulgaris nur innerhalb sehr enger Grenzen durch die Giftigheitsisotherme | = kc? vorgestellt werden; bei grösserer Verdünning braucht das Gift eine viel längere Zeit zur letalen Einwirkung. Die Werte des Exponenten p variieren bei der Chininlösung zwischen 0,76 und 4, bei der Chloralhydratlösung zwischen 1 und 2, beide zunehmend mit der Verdünnung. Die Temperaturkoefflziente der letalen Einwirkung von Chininhydrochlorid auf das Parenchym liegen für Temperaturen von 0° C. bis 40° C. zwischen 2,0 und 3,6; sie werden bei steigender Temperatur kleiner und sind am grössten zwischen 0—10° C. Der Temperaturkoefflzient für die Einwirkung einer wässerigen Chloroformlösung ist zwischen 9 und 19° C. ± 2,3, der früher beobachtete Koeffizient 1,13 —1,21 bei Chloroformdampfeinwirkung wird durch die Heterogenität des Protoplasmas und der Zellwandung in Bezug auf den Chloroformdampf hervorgerufen. Bei Kombination der Einwirkung einer wässerigen Lösung verschiedener organischen Gifte (Chininhydrochlorid, Chloralhydrat, Formaldehyd, n. Amylalkohol, Äthylalkohol, Äther und Chloroform) und einiger organischen Salze von Natrium, Kalium, Aluminium, Kupfer, Kobalt, Mangan und Zink, wurden folgende Resultate erhalten. Die Giftwirkung der organischen Stoffe, gemessen durch die zur Anthocyanexosmose erforderliche Zeit, wird durch die mehrwertigen Metallionen, ebenfalls durch das so giftige Cu-ion in allen Fällen abgeschwächt. Durch das dreiwertige Al-ion ist die Abschwächung stärker als durch die zweiwertigen, die einwertigen sind dem Anschein nach fast ohne Einfluss J). Die erhaltene Verzögerung der Anthocyanexosmose wechselt bei den verschiedenen Giftstoffen ausserordentlich, bei Chininhydrochlorid am stärksten und viel stärker als bei allen übrigen, ist sie bei Äthylalkohol und Formaldehyd am wenigsten. Diese Tatsachen sind am besten in erster Linie auf eine Erniedrigung der Giftadsorption unterm Einfluss der mehrwertigen Metallionen zurückzuführen. Vielleicht spielen noch andere Faktore eine Rolle und rufen das so verschiedene Mass der Abschwächung hervor. Der Gegensatz bei Hinzufügung von A1C13 zwischen Chininhydrochlorid einerseits und die übrigen Gifte andererseits, lässt sich zum Teil dadurch erklären, dass die A1C13 Lösung freie H-ionen enthält und diese die Wirkung des Chinins verzögern, die der übrigen Gifte beschleunigen, zum Teil darauf zurückführen, dass die Chlorionen die Dissoziation des Chininsalzes zurückdrangen. Letzteres erklärt ebenfalls den Gegensatz zwischen KCl und NaCl einerseits und KNOä und NaNOa andererseits, nur die ersteren Salze haben abschwächende Wirkung (vergl. oben). Hinzufügung von Hydroxylionen verzögert im Allgemeinen die Giftwirkung; beim Chininsalz erfolgt die Wirkung durch die Fällung des Chinins, ist also eine ganz andere Sache. Vergleichung der Oberflächespannung der verschiedenen Giftstoffe (mittelst Czapeks Kapillarmanometer) wenn sie entweder mit einer gleichen Quantität aq. dest, oder mit einer 1 % A1C1S lösung gemischt wurde, ergab, dass die Spannung nur innerhalb sehr engen Grenzen schwankte, sodass die Hemmung der Giftwirkung nichts mit Änderung der Oberflächespannung zu schaffen hat. Die kombinierte Wirkung der Giftstoffe und Salze erstreckt sich sowohl auf Zellmembran als Protoplasmakolloide, die Veränderung letzterer verursacht die Anthocyanexosmose. Innerhalb der benutzten Konzentrationen wird die Giftadsorption durch Hinzufügung der Metallsalze nur verzögert, nicht gehemmt, sodass zuletzt eine Umwandlung der lyophilen Kolloide in lyophobe stattfindet. Bei Einwirkung der organischen Giftstoffe kann man sich in Anschluss an der Meinung S. Loewes denken, dass diese Änderung insbesondere die Lipoidhydrosole trifft; im Gegensatz zum Narkosezustand jedoch Verdrängung des Bindungswassers auf dem die Hydrophilie beruhte verursacht und irreversibel ist. Die Verdrängung des Bindungswassers ruft eine Zunahme des freien Wassers mit Vergrösserung der Permeabilität hervor, sodass Exosmose eintritt.