Beiträge zur Kenntnis der Plasmahaut

Ohne ZusammenfassungDie Arbeit entstand als Dissertation in den Jahren 1922–24 im Botanischen Institut der Universität Leipzig. Herrn Professor Dr.Ruhland sage ich für die Anregung zu der Arbeit und für vielfache Förderung in ihrem weiteren Verlaufe meinen aufrichtigen Dank.     

Über den Geschmacksinn von Calliphoea erythrocephala Meigen und über die Verwertung von Zuckern und Zuckeralkoholen durch diese Fliege

Zusammenfassung Bei Calliphora erythrocephala wurden die Schwellenwerte (Reaktionsschwellen) der oralen und tarsalen Geschmacksorgane für Zucker und Zuckeralkohole bestimmt.Im Verlaufe einer 10tägigen Hungerperiode sinken die Schwellenwerte an beiden Organen ganz wesentlich (bei Tarsen für Maltose um das 700fache).Der Rüssel ist fast für alle Zucker und während der ganzen 10tägigen Hungerperiode ein empfindlicheres Geschmacksorgan als die Tarsen. Nur bei Saccharose, Maltose und Fruktose, für welche die vorige Regel zunächst auch gilt, werden die Tarsen in den letzten Hungertagen noch empfindlicher als der Rüssel.Minnich fand, daß die Tarsenschwellenwerte für Saccharose, Maltose, Glukose und Fruktose bei Calliphora vomitoria während einer Hunger-periode stets schneller fallen als die des Rüssels. Für Calliphora eryihrocephala ist dies gleichfalls zutreffend und gilt auch für weitere Zucker; in einigen Fällen tritt aber das Umgekehrte ein, so z. B. bei Raffinose.Die süßesten Zucker für den Rüssel der Fliege sind nach dem ersten Hungertag Rohrzucker und Malzzucker, nach dem zehnten Tag mit Abstand Malzzucker. Der süßeste Zucker für die Tarsen der Fliege ist stets Rohrzucker. Der Süßungsgrad dieses Zuckers übertrifft bei der Fliege den anderer Zucker weit mehr, als das bei den Bienen der Fall ist.Auf die Zucker Erythrit, Rhamnose und Laktose sprechen die Tarsen selbst im größten Hungerzustand nicht an; auch mit dem Rüssel schmeckt die Fliege diese drei Zucker erst nach einigen Hungertagen. Der Nährwert dieser drei Zucker ist gleich Null.Fliegensüße Zucker sind nicht immer auch gute Nährstoffe.In bezug auf die Verwertung von Arabinose, Xylose und Galaktose verhält sich Calliphora gerade umgekehrt, wie viele andere auf diese Zucker geprüfte Tiere, indem sie die ersten beiden nicht, die letztere aber sehr gut verwertet.Von Bienen und Fliegen gut verwertet werden nur die Zucker: Mannit, Sorbit, a-Methylglucosid, Glukose, Fruktose, Saccharose, Maltose, Trehalose und Melezitose.Fucose, Dulcit und Cellobiose haben trotz deutlichem Süßgeschmack keinen Nährwert für die Fliegen.Die Fliegen schmecken viel mehr Zucker süß als die Bienen; verwertbar aber sind für beide etwa gleich viele.Die geschmackliche Prüfung von Säure, Salz und Bitterstoff zeigte große individuelle Unterschiede.Die Tarsen sind für den vergällenden Geschmack weniger empfindlich als die Mundteile. Für Kochsalz sind die Tarsen ganz unempfindlich.Die Vergällungswerte ändern sich im Hunger nicht.Dissertation der Philosophischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München.     

Kleine Beiträge zur Bestimmung des IEP von Protoplasten

Zusammenfassung Neben einer Würdigung des mikro-kataphoretischen Verfahrens für die gestellte Aufgabe wird zuerst eine Übersicht über die Untersuchungsapparatur, über die zu beachtenden Fehlerquellen und über die benutzten Untersuchungsobjekte und ihre Behandlungsweise gegeben. Das Verfahren von L.Michaelis wird hinsichtlich der Elektroden durch Vorschläge von J.Gicklhobn und K.Umrath, hinsichtlich der Mikrokammer durch Verwendung des E.Busch'schen Durchfluß-Objektträgers zu verbessern gesucht.Die praktischen Versuche ergeben für die nackten Protoplasten vonSolanum nigrum den IEP bei einer C_H von 1,6·10^–5 oder wenig darunter, für jene vonVitis vinifera in der Zone zwischen 6,3·10^–5 und 2,5·10^–5. Der gesuchte Wert wird für die Stachelkugeln der beidenNitella- Arten nach zwei verschiedenen Untersuchungsweisen übereinstimmend zu 1,6·10^–5 bis 3,2·10^–6 angenommen, während er bei der untersuchten untergärigen Rasse vonSaccharomyces cerevisiae zwischen 1,6·10^–5 und 2,2·10^–5 liegen dürfte.Die Diskussion führt zu einer knappen Übersicht über die möglichen Beladungsursachen der Objekte und untersucht kurz die Anwendbarkeit des Kataphoreseversuches für weitere Ziele der Protoplasmaforschung (analytisch-chemischer Aufbau der Objekte, ihre intrazelluläre C_H, Ladungswert der Protoplasten).Fortsetzung aus Protoplasma,11, 85–96;12, 268–278;14, 83–90, 90–96.     

Zur Theorie des Lasers

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die halbklassische Dispersionstheorie für zwei Niveaus auf die Probleme des Lasers angewandt. Im ersten Teil der Arbeit wird die Dispersionstheorie für Spins mit dem Drehimpuls 1/2 formuliert und für einfache Probleme durchgeführt.Die Gleichungen für die Wahrschemlichkeitsainplituden werden für periodische Felder gelöst. Die Lebensdauer der beiden Niveaus wird dann in vollkommen symmetrischer Weise im Sinne der Lorentzschen Stoßdämpfung berücksichtigt. Dabei ergibt sich eine allgemeine Aussage über die Laserleistung, die mit der Erfahrung verglichen wird.Im zweiten Teil werden aus den Gleichungen für die Wahrscheinlichkeitsamplituden zwei nichtlineare Differentialgleichungen für das induzierte elektrische Moment und für die Differenz der Besetzungszahlen der beiden Niveaus abgeleitet. Im Falle periodischer Felder wird eine einfache angenäherte Lösung dieser Gleichungen für langsam veränderliche Feldamplitude gegeben, die als Besetzungs- und Energiebilanz des Lasers bekannt ist.Auf dér Basis der abgeleiteten Differentialgleichungen des Lasers werden dann zwei klassische und ein quantentheoretisches Modell des Lasers betrachtet.Mancherlei Anregung zur Abfassung dieser Arbeit verdankt der Verfasser den Vorträgen; die Herr Prof. Dr.Martienssen im Frankfurter Physikalischen Verein und Herr Dr.Gürs, München, im Frankfurter Physikalischen Kolloquium gehalten haben. Herrn Dipl.-Phys.Müller-Arnke danke ich für die Durchsicht des Manuskriptes und wertvolle Diskussionen.Erweiterte Passung einer Herrn Prof. Dr. B.Rajewsky zu seinem 65. Geburtstag gewidmeten Arbeit.     

Das Pollenschlauchwachstum nach Arteigener und Artfremder Bestäubung Einiger Solanaceen und die Inhaltsstoffe Ihres Pollens und Ihrer Griffel

Ohne ZusammenfassungMit 5 TextabbildungenDissertation der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Köln. Herrn Professor Dr.Straub danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit sowie für seine beständige Anteilnahme und Unterstützung bei der Durchführung der Untersuchungen. Ebenfalls möchte ich Herrn Privatdozenten Dr.Linskens meinen Dank sagen für die Einführung in die Technik der Papierchromatographie und für seine stetige Hilfsbereitschaft.     

A systems theoretical approach to biological membranes

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird die Eindeutigkeit der Beschreibung erregbarer Membranen mit Hilfe von Ersatzschaltungen untersucht. Bei Voraussetzung der Existenz verschiedener Membrankanäle für den Ionentransport läßt sich unter Berücksichtigung nichtlinearer Eigenschaften eine weitgehend eindeutige Ersatzschaltung für einen Kanal angeben. Als wesentliches Kriterium erweist sich dabei das Vorhandensein eines konstanten Gleichgewichts-potentials für jeden Kanal. Der lonentransport durch die Membran wird durch ein einfaches Elektrodiffusionsmodell beschrieben. Hierin ist der Potentialverlauf in der Membran durch physiko-chemische Eigenschaften der Membran und nicht durch die transportierten Ionen bestimmt. Die Leitfähigkeit eines bestimmten Kanals verändert eine Steuervariable, deren Wert sich mit Hilfe einer algebraischen Beziehung aus den Zustandsvariablen eines linearen Differentialgleichungssystems ergibt (dessen Koeffizienten vom Potential über der Zellmembran abhängen). Die Zusammenfassung mehrerer Kanäle (passives Transportsystem) und die Einführung von Stromgeneratoren für den aktiven Transport (deren Effektivität von der chemischen Zusammensetzung der an die Membran angrenzenden Lösungen abhängt) führt zu einer allgemeinen Ersatzschaltung für die erregbare Membran. Die so gewonnene Beschreibung ist hinreichend allgemeingültig, um als Grundlage für die Analyse von Problemen der Informationsverarbeitung im Nervensystem bzw. für die weitere Aufklärung der in der erregbaren Membran ablaufenden physikalisch-chemischen Prozesse zu dienen.

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Presented in part at the IV. Intern. Biophysics Congress, Moscow, August 1972.     

Transplantation der Chorda von Neurulen unter die präsumptive Rumpfepidermis mittlerer und später Gastrulen in verschiedener Orientierung bei Triton

Ohne ZusammenfassungIch spreche Herrn Prof.Otto Mangold meinen besten Dank für die Gastfreundschaft aus, die er mir in seinem Institut gewährt hat, für die Überlassung des Themas und für die Hilfe und Ratschläge, mit denen er und seine Assistenten, besonders Herr Dr.von Woellwarth und Herr Dr.Bernh. Mayer mir während der Untersuchung und der textlichen Fassung beigestanden haben.     

Über die histologische Struktur der Cupula terminalis in den Bogengängen des Labyrinthes

Zusammenfassung Durch vorsichtige Präparation gelingt es, amlebendfrischen ebenso wie amfixierten Labyrinth desHechtes die Cupula in den Bogengängen frei zu präparieren und ihre Eigenschaften zu untersuchen. Es werden einige Mikrophotogramme der fixierten und lebendfrischen Cupula wiedergegeben, die die Anwendbarkeit der Präparationsmethode für die histologische Untersuchung der Cupula demonstrieren sollen. Für die Untersuchung der Funktion der Cupula kommt nur die Präparationsmethode in Betracht. Aber auch für histologische Fragen, besonders für die Untersuchung der Wirkung heterotonischer Lösung und des Einflusses der Fixationsmethoden dürfte die Präparationstechnik und ihre Anwendung von Vorteil sein.     

Über die Durchlässigkeit dünner Sandschichten für Licht

Zusammenfassung Das Vorkommen ausgedehnter Blaualgenschichten 4–5 mm unter der Oberfläche des Kniepsandes auf Amrum veranlaßte die Messung der Lichtdurchlässigkeit dünner Sandschichten. Die Messungen erfolgten mit Hilfe eines Selen-Photoelementes im blauen, grünen und roten Licht für trockenen und durchfeuchteten Sand. Das Licht dringt in feuchten Sand tiefer ein als in trockenen. Aus den Relativwerten der Lichtdurchlässigkeit werden die Extinktionskoeffizienten des Sandes für die Spektralbereiche Blau mit 1,181 und 0,666, für Grün mit 0,852 und 0,471 und Rot mit 0,572 und 0,301 für trockenen und feuchten Sand bestimmt. Der Sand verhält sich in dickeren Schichten wie ein Rotfilter, auf dessen ökologische Bedeutung für Algen und Purpurbakterien des Farbstreifensandwattes hingewiesen wird.Mit 1 TextabbildungHerrn Prof. Dr.Tischler zum 70. Geburtstag gewidmet.     

On the theory of lateral inhibition

Zusammenfassung Das mathematische Modell für das Prinzip der lateralen Inhibition in der Theorie der optischen Perzeption führt auf ein System nichtlinearer Gleichungen für n reelle Variable. Dieses System wird auf Lösbarkeit und eindeutige Lösbarkeit untersucht. Es zeigt sich, daß die Gleichung als Bedingung für die stationären Zustände eines geeigneten zeitabhängigen Systems zu deuten ist. Hier kann man ein diskretes und ein kontinuierliches Modell einführen. In beiden Fällen kann die Frage der Existenz der Lösungen und der Stabilität einigermaßen vollständig geklärt werden. Eine Verallgemeinerung auf kontinuierlich viele Raumvariable ist möglich.