Aufnahme und Speicherung des Auramins durch lebende Pflanzenzellen

Ohne ZusammenfassungKarl Höfler zum 50. Geburtstag     

Aufnahme und Speicherung von 14C- und 3H-markiertem Noradrenalin in Ratten

Zusammenfassung Die Aufnahme und Verteilung von ¹⁴C- bzw. ³H-markiertem Noradrenalin (5 g bis 1,4 mg/kg Körpergewicht) wurde an Ratten nach i.v. Injektion autoradiographisch analysiert. Das markierte Noradrenalin wurde schon innerhalb der ersten Minute nach Beginn der Injektion vom Nebennierenmark und vom adrenergen Grundplexus der sympathisch innervierten Organe und Gewebe gestapelt. Die Markierung von sympathischen Neuronen nahm nach längeren Wartezeiten noch deutlich zu. Ordnet man die einzelnen Organe und Gewebe entsprechend ihrer intraneuralen Stapelung von Noradrenalin absteigend an, so ergibt sich folgende Reihe: Ductus deferens, interscapulares, prävertebrales und mediastinales Fettgewebe, Iris, Ziliarkörper, autonome Plexus des Intestinaltrakts, Arterien im Mesenterium>periportale Felder der Leber>Herz, Nierenrinde>Milz, intraorbitale Tränendrüse, Lunge, Skeletmuskulatur>Thymus, Lymphknoten>Hoden, Knochenmark, Gehirn. Neben der intraneuralen Stapelung war eine extraneurale Aufnahme von markiertem Noradrenalin in verschiedenen Organgeweben innerhalb der ersten Minuten nach der Injektion festzustellen. Zu diesen radioaktiv markierten extraneuralen Gewebselementen gehörten die Myokardfasern, die Epithelzellen der Bronchien, das Parenchym der Speicheldrüsen, des Pankreas und der Nierenrinde sowie die glatte Muskulatur des Darms. Es ist anzunehmen, daß es zu einer extraneuralen Aufnahme von Noradrenalin aus dem Plasma beim Noradrenalin sezernierenden Phaeochromozytom kommt und daß Adrenalin bei schwerer körperlicher Belastung Noradrenalin von extraneuralen Organstrukturen, insbesondere von den Myokardfasern, abdrängen kann.

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Uptake and storage of ¹⁴C- and ³H-labelled norepinephrine in rats

Summary The uptake and the distribution of ¹⁴C- and ³H-labelled norepinephrine (dose 5 g to 1,4 mg/kg body weight) injected intravenously into rats were analysed by autoradiography of frozen-dried sections. The radioactive labelled norepinephrine was already bound within the first minute after the injection by the adrenal medulla and the adrenergic ground plexus of the sympathetic innervated organs and tissues. A more distinct label of the sympathetic neurons was seen by a longer gap between the injection of norepinephrine and the death of the rats. In arranging the organs and tissues by their intraneuronal storage of the labelled norepinephrine there was the following descendent order: Deferent duct, interscapular, praevertebral and mediastinal fat tissue, iris, ciliary body, autonomic plexus of the intestinal tract, mesenterial arteries>periportal fields of the liver>heart, cortex of the kidney>spleen, intraorbital lacrimal gland, lung, sceletal muscle>thymus, lymphatic glands >testicles, bone marrow, brain. Within the first minutes after the injection an other uptake of the labelled norepinephrine into subsequent extraneuronal structures was demonstrated: Myocardial fibers, epithelial lining of the intestinal tract, alveolar tissue of the lung and epithelial cells of the bronchi, parenchymic cells of salivary glands, pancreas, and kidney cortex such as the smooth muscles of the intestinal tract. It is suggested that there is an extraneuronal uptake of norepinephrine from plasma under the conditions of a norepinephrine secreting phaeochromocytoma and that epinephrine secreted from the adrenal medulla during an emergency reaction may inhibit the uptake of norepinephrine into extraneuronal pools especially into the myocardial fibers by competition.

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Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung durch das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung durchgeführt. — Über die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung ist bereits anläßlich der 31. und 34. Tagung der Deutschen Physiologischen Gesellschaft (Würzburg, 20.–23. 4. 66, Mainz 27.–29. 3. 68) sowie auf der 6. Jahrestagung der Gesellschaft für Nuclearmedizin (Wiesbaden, 26.–28. 9. 68) berichtet worden (vgl. Leder und Kammermeier, 1966; Leder und Harms, 1968 a, b). Wesentliche Teile der vorliegenden Arbeit wurden von Herrn E. Harms der Medizinischen Fakultät Freiburg i. Br. als Dissertation eingereicht.     

Untersuchungen zur vitalen Fluorochromierung pflanzlicher Zellen mit Neutralrot

Ohne ZusammenfassungDer Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die Unterstützung unserer Arbeiten. Ferner danken wir Frau Ingeborg v. Tippelskirch und Fräulein Annemarie Pagels für ihre Hilfe.     

Die intravitale Aufnahme und Speicherung sulfosaurer Fluorochrome durch die obere Zwiebelschuppenepidermis vonAllium Cepa

Ohne Zusammenfassung     

Versuche zur Emission elektrischer Wellen durch lebende Protoplasten

Zusammenfassung Gleich lebenden Organismen eignen sich auch verschiedene Protoplasten während ihres Vitalzustandes zur Emission und in etwas abgeschwächtem Grade zur Absorption elektro-magnetischer Wellen. Die Objekte sind also offenen Oszillatoren zu vergleichen, die mit Selbstinduktanz und Kapazität ausgestattet sind. Die praktische Bedeutung des Phänomens für die Protoplasmatik als Indikator vitalen Verhaltens leuchtet ein, seine wissenschaftliche Bedeutung für die Annahme einer (fibrillaren) Strukturierung des Protoplasmas ist noch unsicher.     

Untersuchungen zur Aufnahme und Umwandlung C14-markierter Phenole durch die Pflanze

Zusammenfassung Die Aufnahme durch die Wurzeln und die Verteilung der Aktivität von Carboxyl-C¹⁴-markierter p-Hydroxybenzoesäure, Vanillinsäure sowie Syringasäure wird bei Weizenkeimpflanzen unter sterilen Bedingungen untersucht. Die Versuchsanordnung zur Sterilisation der Samenkörner und sterilen Anzucht wird beschrieben.Die applizierten Phenolcarbonsäuren werden von den Pflanzen aufgenommen, und die Aktivität verteilt sich über die gesamte Pflanze. Aus den Autoradiogrammen der Pflanzen und der Aktivitätsverteilung ist zu sehen, dass die markierten Verbindungen im Sproß besonders in den während der Inkubationszeit gebildeten Organen angereichert sind. Eine Verlängerung der Inkubationszeit führt zu einer vermehrten Aufnahme der markierten Phenolcarbonsäuren in die Pflanze. Die Aufnahme in die Wurzel und die Verlagerung in den Sproß erfolgt maximal bei einem pH-Wert der Nährlösung, der dem pK-Wert der applizierten Substanz entspricht. Aus den Carboxyl-C¹⁴-markierten Phenolcarbonsäuren wird von den Pflanzen ein relativ hoher Anteil an markiertem Kohlendioxid freigesetzt, wobei zwischen dem in die Pflanze aufgenommenen Anteil und dem freigesetzten markierten CO₂ eine Relation besteht. Mit zunehmender Zahl der Sauerstoff-funktionen am aromatischen Ring läuft eine erhöhte Abspaltung der Carboxylgruppe parallel. Eine Erhöhung der Lichtintensität führt zu einer höheren Aufnahme in den Sproß und zu einer erhöhten Abspaltung der Carboxylgruppe.     

Die Aufnahme von Kohlendioxid durch Pflanzenwurzeln

Zusammenfassung Die CO₂-Aufnahme von Pflanzenwurzeln wurde gemessen einerseits aus dem Verschwinden von C¹⁴ aus dem Wurzelmedium und anderseits über die Radioaktivität der Versuchspflanzen selbst. Die Kohlensäurefixierung der Wurzeln erwies sich als stark konzentrationsabhängig. Hingegen war sie unabhängig von der Intensität der Wurzelatmung. Unter den speziellen Bedingungen des Versuches betrug die wurzelfixierte Kohlensäure zwar immerhin rund 1,3 Prozent der Gesamtassimilation an Kohlenstoff. Unter Feldbedingungen dürfte dieser Anteil jedoch 0,1 Prozent nicht überschreiten. Für die Kohlenstoffbilanz der Pflanzen dürfte der untersuchte Vorgang daher bedeutungslos sein.

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The uptake of carbon dioxide by plant roots. III. Quantitative investigations

Summary The uptake of CO₂ by plant roots was determined by measuring the disappearance of C¹⁴ from the root medium as well as the radioactivity of the experimental plants themselves. The fixation turned out to be greatly concentration-dependent. On the other hand it was not related to root respiration intensity. Although under the experimental conditions prevailing the root-fixed CO₂ amounted to about 1.3 per cent of the total carbon assimilation, under field conditions it cannot be expected to exceed 0.1 per cent. Hence, as far as the carbon balance of plants is concerned, the investigated process appears to be insignificant.

     

Vergleich der Wirkung eines Carbamatherbizids und von Colchicin auf die Mitose von Allium cepa und Hordeum vulgare

Zusammenfassung Vergleichende Untersuchungen über die Wirkung eines Carbamatherbizids und von Colchicin auf die Mitose von teilungsaktiven Wurzelspitzenzellen von Hordeum und Allium ergaben, daß die großen Unterschiede in der Empfindlichkeit zwischen Hordeum und Allium gegen das Carbamat in bezug auf das Spindelgift Colchicin nicht vorliegen, im Gegenteil, Hordeum ist weniger empfindlich als Allium.Colchicin wirkt vorzugsweise auf die Spindel und führt über C-Mitosen zur Polyploidie. Das Carbamat übt neben dem Einfluß auf die Spindel einen starken Effekt auf die Chromosomen aus, indem es zu Verklebungen und Zusammenballungen führt.

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Investigations on the effects of a carbamate herbicide and of colchicine on mitosis of Allium cepa and Hordeum vulgare

Summary The marked differences in sensitivity of mitotically active root tip cells of Hordeum and Allium observed in response to a carbamate herbicide are not found in response to treatment with the spindle poison colchicine. Hordeum was less sensitive than Allium. Colchicine inhibited the spindle and caused c-mitoses and polyploidy. The carbamate herbicide inhibited the spindle and strongly affected the chromosomes; arrest of mitosis was primarily caused by stickiness and pycnosis of the chromosomes, spindle inhibition was of secondary importance.

     

Die Aufnahme von Kohlendioxid durch die Pflanzenwurzel

Zusammenfassung Über den mengenmäßigen Umfang der an sich bekannten Kohlensäureaufnahme durch Pflanzenwurzeln existieren nur ungenaue und recht widersprechende Vorstellungen. Diese erste Arbeit behandelt zunächst die experimentellen Schwierigkeiten, die einer Lösung des Problems entgegenstehen, und beschreibt dann eine spezielle Versuchsanordnung, mit deren Hilfe man einer Beantwortung der Frage näher kommen kann. Diese Diskussion scheint für eine sachliche Beurteilung der in zwei weiteren Arbeiten folgenden Versuchsergebnisse erforderlich.

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The uptake of carbon dioxide by plant rootsI. The present status of the problem and suggestions for its experimental solution

Summary Although it is known that plants do absorb carbon dioxide by their roots, there are little and rather contradictory data on the quantitative importance of this process. This paper deals with the experimental difficulties which are responsible for this lack of information, and demonstrates a special experimental device which might help to solve the problem. It is felt that this discussion is prerequisite for the experimental data to be presented in two subsequent papers.

     

Die Aufnahme von Kohlendioxid durch die Pflanzenwurzel

Zusammenfassung Sonnenblumenpflanzen, deren Wurzeln mehrere Tage in C¹⁴O₂-haltiger Nährlösung wuchsen, wiesen auch im Sproß schon nach kurzer Zeit eine zunehmende Radioaktivität auf. Radiokohlenstoff war dort vor allem in den jungen, noch wachsenden Organen nachzuweisen.In der Atmungskohlensäure von Sproß und Blättern wurde ein Teil des wurzelfixierten Kohlenstoffs wieder ausgeschieden. Tagsüber ist eher mehr als weniger Radiokohlenstoff veratmet worden. Der Anteil des wurzelfixierten C an der Atmungs-CO₂ betrug etwa 0.2 Prozent. In den Pflanzen selbst hatte der Stengel die höchste Radioaktivität. Im Vergleich zu ihrem Anteil am Gesamt-C war der Radiokohlenstoff in Stengeln und Wurzeln stark angereichert, während sein Anteil in den Blättern zurücktrat. Die Aufnahme muß aktiv erfolgt sein.Von den verschiedenen Stoffgruppen hatten die organischen Säuren bei weitem die höchste spezifische Aktivität. Auch die Aminosäuren zeigten eine überdurchschnittliche Aktivität. Gegenüber ihrem Anteil am Gesamt-C waren diese beiden Fraktionen sehr reich an Radiokohlenstoff. Aber auch Zucker und Kohlenhydrate enthielten trotz ihrer wesentlich geringeren spezifischen Aktivität erhebliche Anteile des insgesamt aufgenommenen Radiokohlenstoffs, da diese Fraktionen vor allem in Blättern und Stengeln in wesentlich größeren Mengen vorlagen.Ein deutlich erhöhter Gehalt an Radiokohlenstoff bei den Stickstoffmangelpflanzen dürfte weniger auf ihren höheren Gehalt an organischen Säuren, als auf ihr besser ausgebildetes Wurzelnetz bei gleichzeitig verringertem Sproßzuwachs zurückzuführen sein.

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Summary After immersing the roots of sunflower plants into nutrient solutions containing C¹⁴O₂, the shoots soon became increasingly radioactive. Most of the radiocarbon appeared in the young, growing plant parts.Some of the root-fixed carbon was used up for the respiration of the leaves and shoots. More radiocarbon was respired during daytime rather than at night. About 0.2 per cent of the total carbon respired originated from root-fixed carbon.The stems showed the highest radioactivity of all plant parts. In comparison to the portion of total carbon represented by stems and roots there was a considerable enrichment of radiocarbon, in contrast to the leaves. The CO₂-incorporation appeared to be an active process.Of the chemical constituents the organic acids showed by far the highest specific activity. Also of the amino acids the radioactivity was well above that of unfractionated plant material. In contrast to their portion of total plant carbon, both fractions were highly enriched in radiocarbon. The sugars had much lower specific activity but since sugars constituted a large part of the total plant substance, especially in the leaves and stems, they contained a considerable portion of the root-fixed carbon.The remarkably higher content of radiocarbon in plants lacking nitrogen seems to be due to their better root development and concomitantly inhibited shoot growth rather than to their higher content of organic acids.

     

Zur Kombination von UV-Microbeambestrahlungen mit UV-mikrospektrometrischen Messungen in lebenden Zellen

Zusammenfassung Es wird eine Anlage beschrieben, in der ein UV-Mikrospektralphotometer mit einerUV-Microbeameinrichtung kombiniert ist. Dabei ist es gelungen, die Strahlenbelastung im UV-Mikrospektralphotometer so niedrig zu halten, daß eine Messung in lebenden Zellen, z. B. nachMikrobeambestrahlung möglich ist.Sowohl automatischeScanningmessungen mit Integration der Extinktion als auch die Aufnahme von Extinktionsspektren sind möglich. Es wird gezeigt, wie durch eine besondere Regeleinrichtung im Einstrahlverfahren direkt die Extinktion in Abhängigkeit von der Wellenlänge geschrieben werden kann. Meß- und Bestrahlungsort können unabhängig voneinander gewählt werden. Verschiedene Zusatzeinrichtungen werden beschrieben. Die Messung von Meß- und Bestrahlungsdosen wird diskutiert und gezeigt, daß die Meßdosen weit unter den Schädigungsdosen liegen. Weiter wird erläutert, daß nur mit einem UV-Mikrospektralphotometer bei einer Strahlenbelastung weit unter der Schädigungsgrenze genaue Angaben der absorbierten Dosis im UV beiMicrobeam- und Partialbestrahlung, aber auch für die Bestrahlung ausgedehnter Objekte erhalten werden können.