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Erster Teil. Wechselwarme Tiere und Pflanzen.- Der Einfluss der Temperatur auf physikalisch-chemische Prozesse und auf biologisch bedeutsame Stoffe.- A. Die Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit (RG).- B. Die Beeinflussung der Stoffe.- I. Wasser.- II. Eigenschaften der Proteine.- III. Hitzeeinwirkung auf Proteine.- IV. Kalteeinwirkung auf Proteine.- Der Einfluss der Temperatur auf Lebensprozesse.- A. Sich nicht verandernde Reaktionssysteme.- I. Der normale Temperaturbereich.- 1. Rasch verlaufende Temperaturanderungen.- a) Versuchsausfuhrung.- b) Die Abhangigkeitskurven von der Temperatur und ihre Interpretierung.- 2. Sehr langsam verlaufende Temperaturanderungen (Regulationen).- a) Allgemeines uber die moeglichen Regulationen.- b) Typ 3.- c) Die Typen 1 und 2.- d) Typ 5.- e) Typ 4.- f) Inkonstante Vorbehandlung.- g) Die Geschwindigkeit der Anpassung.- 3. Jahreszeitliche Unterschiede.- II. Der Einfluss extremer Temperaturen.- 1. Die Resistenz verschiedener Lebensprozesse.- a) Die Wirkung hoher Temperaturen.- ?) Allgemeines uber Umkehrpunkte und Letaltemperaturen.- ss) Die Ursachenfrage.- b) Die Wirkung tiefer Temperaturen.- ?) Allgemeines uber eine Kalteeinwirkung.- ss) UEber die Ursachen der Kalteschaden.- ?) Unterkuhlungen.- ?) Eisbildung.- ?) Gefriertrocknung.- c) Hierarchische Systeme.- d) Allgemeine Resistenz.- 2. Regulationen.- a) Hitzeadaptation.- b) Kalteadaptation.- c) Die Geschwindigkeit von Hitze- und Kalteadaptation.- d) Inkonstante Vorbehandlung.- e) Weitere Adaptationserscheinungen.- 3. Jahreszeitliche Unterschiede von Hitze- und Kalteresistenz und -adaptation.- III. Gemeinsame Erklarungsmoeglichkeiten von Leistungs- und Resistenzadaptation.- B. Sich andernde Reaktionssysteme.- I. Der normale Temperaturbereich.- 1. Die Geschwindigkeit der AEnderung der Systeme.- a) Konstante Temperaturbedingungen.- ?) Der Verlauf der Abhangigkeitskurven.- ss) Mathematische Interpretierung der Abhangigkeitskurven.- ?) Atmung und Nahrungsverbrauch.- ?) Mehrere variable Faktoren.- b) Inkonstante Temperaturbedingungen.- c) Regulationen.- 2. Jahreszeitliche Periodizitat.- II. Extreme Temperaturen.- 1. Die Temperaturgrenzen fur die AEnderung der Systeme.- a) Allgemeine Resistenz.- b) Der Entwicklungsnullpunkt.- c) Die obere Grenztemperatur.- d) Die Bedeutung der Grenzen fur die Verbreitung der Organismen.- e) Weitere Faktoren.- f) Regulationen.- g) Jahreszeitliche Unterschiede.- 2. Andersartige Wirkungen extremer Temperaturen.- a) Ruhezustande und ihre Induzierung bzw. Brechung durch Temperaturreize.- ?) Diapausen bei Insekten und ihre Beendigung durch Temperaturreize.- ss) Imaginale Ruhestadien bei Insekten und ihre Beendigung durch Temperaturreize.- ?) Ruhestadien bei Pflanzen und ihre Beendigung durch Temperaturreize.- ?) Die Bedeutung der Temperatur fur die Induzierung von Ruhephasen.- b) Keimstimmung (Vernalisation, Jarowisation).- c) Thermische Parthenogenese.- III. Formative Wirkungen durch normale und extreme Temperaturen.- 1. Modifikationen.- 2. Die sensible Periode.- 3. Mutationen.- C. Koerpertemperatur und Aussentemperatur.- I. Warmeproduktion und -abgabe.- II. Der Einfluss der Sonnenstrahlen.- D. Temperatur und Verhalten.- I. Die Temperaturabhangigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit und anderer Tatigkeiten.- II. Der Einfluss auf taktische Orientierungen.- III. Der Einfluss der Temperatur auf Lernen, Gedachtnis usw.- IV. Der Temperatursinn.- 1. Receptoren und ihre Funktion.- 2. Ungerichtete Reaktionen.- 3. Taktische Orientierung in thermischen Reizfeldern.- 4. Andersartige Verhaltensweisen.- E. Die Bedeutung des Temperaturfaktors fur die Verbreitung der wechselwarmen Organismen.- I. Temperaturbedingungen verschiedener Lebensraume.- II. Temperaturbedingte Verbreitungsgrenzen.- III. Ursachen der Begrenzung.- IV. Eurytherme und stenotherme Arten.- V. Verschiedene Temperaturanspruche von verwandten Arten und Rassen.- VI. Erblich bedingte Anpassungserscheinungen.- VII. Chromosomenzahl.- VIII. Der UEbergang Susswasser - Meer.- Zweiter Teil. Mikroorganismen.- Mikroorganismen.- A. Der Einfluss der Temperatur auf Wachstum und Vermehrung von Mikroorganismen.- I. Der Einfluss der Temperatur auf das Wachstum von Zellen.- 1. Exponentielles Wachstum.- 2. Proportionales Wachstum.- 3. Beziehungen zwischen Wachstumstemperatur und Zellgroesse verschiedener. Arten.- II. Der Einfluss der Temperatur auf die Vermehrung von Mikroorganismen.- 1. Vermehrungsphasen und Vermehrungskurve.- 2. Einflusse auf die Vermehrungskurve.- a) Nahrstoffkonzentration.- b) Stoffwechselprodukte.- c) Autolyse.- 3. Die Vermehrungsgeschwindigkeit.- a) Generationsdauer.- b) Technik der Vermehrungsmessung.- 4. Der Einfluss der Temperatur auf die Vermehrungsgeschwindigkeit.- a) Die Temperatur/Vermehrungskurve.- b) Temperaturgruppen.- c) Der Temperaturkoeffizient der Vermehrung.- d) Die ARRHENius-Konstante.- 5. AEussere Einflusse auf die Temperaturabhangigkeit der Vermehrung.- a) Das Substrat.- b) Beeinflussung der Kardinaltemperaturen.- 6. Das Temperaturoptimum der Vermehrung.- a) Definition.- b) Kinetik des Vermehrungsoptimums.- 7. Die Bedeutung der Vermehrungstemperatur fur die Entwicklung von Bakterienpopulationen.- B. Der Einfluss der Temperatur auf physiologische Eigenschaften von Mikroorganismen.- I. Stoffwechsel der Gesamtzellen.- 1. Kardinaltemperaturen.- 2. Die Temperaturabhangigkeit von Stoffwechselprozessen.- II. Anpassungserscheinungen.- 1. Allgemeines.- 2. Mutative Temperaturadaptation.- a) Ausloesung durch die Temperatur.- b) Ausloesung durch andere Faktoren.- 3. Induktive Temperaturanpassungen.- a) Resistenzanderungen.- b) Anpassung der Vermehrung.- c) AEnderung enzymatischer Leistungen.- d) Sonstige Beeinflussung physiologischer Eigenschaften.- e) Beeinflussung des Stoffwechselweges.- C. Die Hitzeabtoetung von Mikroorganismen.- I. Die Absterbeordnung.- 1. Der zeitliche Verlauf.- 2. Abweichungen vom exponentiellen Verlauf.- a) Resistenzunterschiede.- b) Die nicht monomolekulare Absterbeordnung 2263. Einfluss der Temperatur.- a) Die Temperaturabhangigkeit der Absterbereaktion.- b) Beziehungen zwischen Temperatur- und Zeitabhangigkeit.- 4. Die Pasteurisierung.- a) Allgemeines.- b) Erhitzungsverfahren.- c) Die Wirksamkeit der Pasteurisierung.- II. Die Hitzeresistenz von Mikroorganismen.- 1. Die Abtoetungstemperaturen.- 2. Abhangigkeit der Hitzeresistenz von verschiedenen Faktoren.- a) Einfluss von Wasser.- b) Einfluss des pH-Wertes.- c) Einfluss von Salzen.- d) Einfluss von Proteinen.- e) Schutzwirkung von oelen und Fetten.- f) Unbekannte Schutzstoffe.- g) Einfluss der Keimdichte.- h) Einfluss des Alters.- i) Einfluss der Zuchtungstemperatur.- j) Weitere Beziehungen zur Hitzeresistenz.- 3. Hitzeresistente Keime.- III. Die Hitzeresistenz von Enzymen.- 1. Allgemeines.- 2. Die Abhangigkeit von ausseren Faktoren.- a) Wassergehalt.- b) Art der Wasserbindung in Proteinen.- c) Einfluss von pH und Kationen.- d) Einfluss von Aminosauren und Proteinen.- 3. Inaktivierungsmechanismus.- IV. Beziehungen zwischen Protein- bzw. Enzyminaktivierungen und Hitzeabtoetung von Mikroorganismen.- 1. Inaktivierungsmechanismen.- 2. Hitzeabtoetung und Reaktivierung.- a) Warme- und Lichtreaktivierung.- b) Chemische Reaktivierung.- c) Reaktivierungen durch hohe Drucke.- 3. Temperaturmutanten.- D. Thermophile Organismen.- I. Allgemeines.- II. Die Biologie der thermophilen Mikroorganismen.- 1. Vorkommen thermophiler Bakterien.- 2. Chemische Leistungen.- 3. Klassifizierung der thermophilen Bakterien.- III. Die Thermophilie als biologisches Problem.- 1. Die Anpassungstheorien.- 2. Die plasmatischen und enzymatischen Besonderheiten.- 3. Die Hydratationstheorie.- 4. Die Lipoidtheorie.- 5. Die dynamische Theorie.- E. Die Wirkung tiefer Temperaturen auf Mikroorganismen.- I. Kalteresistenz.- 1. Abtoetungstemperaturen.- 2. AEussere Einflusse auf die Kalteresistenz.- a) Verschiedene Faktoren.- b) Einfluss von Ionen.- c) Einfluss von Kolloiden.- 3. Kalteresistenz von Viren.- II. Die Vermehrung bei tiefen Temperaturen.- III. Der Stoffwechsel bei tiefen Temperaturen.- IV. Der Mechanismus der Kalteabtoetung.- 1. Allgemeines.- 2. Eisbildung.- 3. Strukturanderungen im Plasma.- 4. Kristallisation und Vitrifikation.- V. Die Absterbeordnung.- VI. Die Anwendung tiefer Temperaturen zur Haltbarmachung von Lebensmitteln.- 1. Allgemeines.- 2. Die Kalteerzeugung.- 3. Die Kuhlung von Lebensmitteln.- 4. Das Gefrieren von Lebensmitteln.- a) Mechanismus.- b) Gefrierverfahren.- F. Der Temperatureinfluss auf Bakteriensporen.- I. Die Eigenschaften der Sporen.- 1. Chemische Zusammensetzung.- 2. Enzymatische Aktivitat.- 3. Struktur.- II. Die Hitzeresistenz von Sporen.- 1. Die Abhangigkeit von der Temperatur der Sporenbildung.- 2. Beeinflussung der Hitzeresistenz von Sporen durch verschiedene Faktoren.- a) Wassergehalt.- b) Zucker.- c) Proteine.- d) Wasserstoffionenkonzentration.- e) Salze und Metallionen.- f) Fette.- g) Vorzuchtung.- h) Selektion.- i) Keimdichte.- j) Verschiedene Faktoren.- III. Die Temperaturabhangigkeit von Sporenkeimung und -bildung.- 1. Die Ruhephase.- 2. Hitzeaktivierung.- 3. Ursachen der Keimungshemmung.- 4. Lebensdauer von Sporen.- 5. Einfluss der Temperatur auf die Sporenbildung.- 6. Die Temperaturabhangigkeit der Keimungsgeschwindigkeit.- IV. Die Hitzeinaktivierung von Sporen.- G. Die Temperaturabhangigkeit von Giftwirkungen.- I. Temperaturkoeffizient.- II. Bakteriostatische Wirkungen.- III. Therapeutische Anwendung.- Dritter Teil. Mensch und warmblutige Tiere.- Mensch und warmblutige Tiere.- I. Homoiothermie und Poikilothermie.- II. Die Koerpertemperaturen.- 1. Das Temperaturfeld des Koerpers.- a) Radialer und axialer Temperaturgradient.- b) Haut- und Unterhauttemperatur.- c) Temperaturen im Koerperkern.- d) Rectaltemperaturen.- 2. Koerpertemperatur und Aussentemperatur.- 3. Periodische Schwankungen der Koerpertemperatur.- a) Tagesschwankung.- b) Langere Temperaturperioden.- III. Homoiothermie als biologischer Regelungsvorgang.- 1. Begriff der Regelung.- 2. Biologische Temperaturregelung.- 3. Wirkungsweise der einzelnen Glieder des Regelkreises.- 4. Stoerungen der Regelung.- 5. Hierarchie der Regelungen.- IV. Die Bildung der Koerperwarme.- 1. Grundumsatz.- 2. Warmebildung und Koerpergroesse.- 3. Die sog. Oberflachenregel.- 4. Warmebildung und Aussentemperatur.- 5. Orte der Warmebildung.- V. Der Abfluss der Koerperwarme.- 1. Wege des Warmetransportes.- a) Warmestrom vom Koerperinnern an die Hautoberflache.- b) Warmestrom zwischen Koerper und Umgebung.- 2. Physiologische Steuerung des Warmeflusses.- a) Koerperhaltung.- b) Durchblutung der Haut und der Schleimhaute.- c) Haare, Federn und Luftsacke.- d) Ventilationsgroesse.- e) Sekretion der Speichel- und Nasendrusen.- f) Wasserabgabe der Haut.- g) Gesamtverdunstung und Lufttemperatur.- h) Sonstige Reaktionen.- VI. Nervoese und hormonale Steuerungen.- 1. Zentralnervoese Strukturen der Temperaturregelung.- a) Reiz- und Ausschaltungsversuche im Hypothalamusgebiet.- b) Integration zentraler und peripherer Temperaturwirkungen.- 2. Peripher ausgeloeste Vorgange.- a) Lokale Vasomotorik.- b) Reflektorische Steuerungen.- 3. Hormonale Vorgange.- VII. Thermoreceptoren.- 1. Zur Frage der anatomischen Strukturen.- 2. Die Temperaturempfindungen des Menschen.- a) Warm- und Kaltempfindung.- b) Empfindungen in extremen Temperaturbereichen.- c) Behaglichkeit, Frieren und Schwule.- 3. Vorzugstemperaturen von Saugetieren.- 4. Elektrophysiologie der Thermoreceptoren.- a) Temperatursinnesnerven und Receptorentiefe.- b) Quantitative Erregungsgesetze einzelner Kaltefasern.- c) Warmereceptoren.- d) Vergleichendes und Theoretisches.- VIII. Verstellungen der Temperaturregelung.- 1. Periodische Schwankungen.- 2. Koerperarbeit.- 3. Fieber.- 4. Psychogene Einflusse.- IX. Akklimatisation.- 1. Akklimatisation beim Menschen.- a) Kalteakklimatisation.- b) Hitzeakklimatisation.- 2. Akklimatisation bei Tieren.- a) Kalteakklimatisation.- b) Hitzeakklimatisation.- c) Hormonale Faktoren bei der Akklimatisation.- X. Temperaturgrenzen des Lebens.- 1. Grenzen der Regelung in der Hitze.- a) Schwach schwitzende Tiere.- b) Mensch und stark schwitzende Saugetiere.- 2. Hyperthermie.- a) Allgemeine Hitzeschaden.- b) Allgemeiner Hitzetod.- c) Lokale Hitze Wirkungen.- 3. Grenzen der Regelung in der Kalte.- a) Regelungsgrenzen bei Tieren.- b) Regelungsgrenzen beim Menschen.- 4. Hypothermie.- a) Verlauf der Hypothermie im Tierversuch.- b) Hypothermie beim Menschen.- c) Allgemeiner Kaltetod.- d) Lokale Kaltewirkungen.- XI. Temperatur und Entwicklung.- 1. Spermatogenese.- 2. Temperatureinflusse auf das Wachstum.- 3. Entwicklung der Homoiothermie.- a) Entwicklung der Temperaturregelung bei Voegeln und Saugetieren.- b) Entwicklung der Temperaturregelung beim Menschen.- 4. Temperaturabhangigkeit von Lebensvorgangen im Laufe der Ontogenie.- XII. Winterschlaf und verwandte Erscheinungen.- 1. Vorkommen des Winterschlafes.- 2. Torpiditat bei Voegeln.- 3. Tagesschlaflethargie und Winterschlaf der Fledermause 441 4. Der echte Winterschlaf.- a) Temperaturregelung und Winterschlaf.- b) Energiestoffwechsel, Kreislauf und Atmung.- c) Hormonale Umstellungen.- d) Spezifische Eigenschaften des Nervensystems.- e) Chemische und physikalisch-chemische Veranderungen.- f) Versuche zur kunstlichen Ausloesung des Winterschlafes.- XIII. Temperatur und geographische Verbreitung der Homoiothermen.- 1. Allgemeines.- 2. Temperaturbedingungen verschiedener Lebensraume.- 3. Temperatur und Migration.- 4. Besonderheiten bei den Chiropteren.- 5. Physiologische Ursachen der geographischen Temperaturgrenzen.- 6. Klimaregeln.- 7. Eurytherme und stenotherme Arten.- 8. Anpassung an verschiedene Klimate.- a) Tropisches Klima.- b) Wustenklima.- c) Polarklima.- 9. Temperatur und Leistung landwirtschaftlicher Nutztiere.- Nachtrage.- Namenverzeichnis.- Zitierte Organismen.