Über die Feinstruktur des Zellkerns von Acetabularia nach Gefrierätzung

Summary The ultrastructure of the primary nucleus of the marine green algae Acetabularia (Polyphysa) cliftonii as revealed by the freeze-etching technique is described.The nuclear envelope is perforated by about 3×10⁶ pores which appear arranged nearly in rows. The nucleus is covered with a layer of cytoplasm which protects it in the isolated state and resists various manipulations. This cytoplasmic layer is protected by an elementary membrane. The latter appears rough on the cytoplasmic side, and smooth on the side facing the cell sap. The cytoplasmic layer and the surrounding perinuclear cytoplasm are connected by cytoplasmic ducts. The nucleus appears irregularly shaped owing to many invaginations in the nuclear envelope. Sometimes mitochondria are observed in these cavities.     

Feinstruktur von Zellwand und Plasmamembran beiMicrasterias denticulata Bréb. nach Gefrierätzung

Zusammenfassung Gefrierätz-Untersuchungen an rasch eingefrorenen sonst aber unvorbehandelten Zellen vonMicrasterias denticulata ergaben, daß die Sekundärwand aus einer fibrillenfreien Außenschicht, die möglicherweise Lipid-Charakter aufweist, und einer Fibrillenschicht aufgebaut ist.Jede der zu Bändern zusammengefügten Mikrofibrillen (mit Durchmessern bis zu 300 Å) der Fibrillenschicht besteht aus zahlreichen Elementarfibrillen, die einen ungefähren Durchmesser von 40 bis 50 Å aufweisen. In tieferen Lagen der Fibrillenschicht laufen die Mikrofibrillen um den Porus herum, während die äußerste Lage der Fibrillenschicht vom Porus durchbrochen wird. Nur diese Lage wird sekundär perforiert; der übrige Porenkanal entsteht gleichzeitig während des Sekundärwandwachstums.Die Bruchfläche der Plasmamembran ist mit zahlreichen, statistisch verteilten Partikeln bedeckt und weist Eindellungen unter jedem Porus auf. Am Rande dieser Eindellungen sind Membranlöcher festzustellen, die als Fusionsorte von schleimenthaltenden Vesikeln und der Plasmamembran gedeutet werden.

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Fine-structure of the cell wall and plasma membrane inMicrasterias denticulata bréb. after freeze-etching

Summary Cells of the algaMicrasterias denticulata, frozen in their growth medium without further pretreatment, have been examined by means of freeze-etching. The outer surface of the secondary wall as well as the side walls of the slime pores are covered with a continuous thin, fibril free layer with cleaving properties resembling those of multiple lipid bilayers. Elementary fibrils (40 to 50 Å in diameter) are shown to make up the microfibrils (200 to 300 Å in diameter), 2 to 15 of which may aggregate laterally to form the characteristic bands of secondary wall fibrils. While the microfibrils in the inner layers of the secondary wall appear to circumvent the pores those belonging to the outermost layer seem to be frequently disrupted by the pore apparatus. These observations suggest that the main part of the pore channel is formed during secondary cell wall formation. Only the outermost fibrillar layer of the secondary wall seems to be perforated after its deposition.The cleaved face of the plasma membrane carries numerous randomly distributed particles and is marked by large depressions underlying each of the pores. In the rim areas of these depressions the membrane is frequently interrupted by small holes, which are interpreted as points of fusion between the slime secreting vesicles and the plasma membrane.

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Die elektronenmikroskopischen Untersuchungen wurden in den Biological Laboratories der Harvard University, Cambridge, U.S.A., durchgeführt. Die Arbeit wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und durch einen Health Science Advancement Award Grant 5-SO 4-FRO 6084 an die University of Colorado unterstützt.     

Über die Feinstruktur der Faserglia

Zusammenfassung Gliafibrillen sind weder Kollagen noch Fibrin. Es handelt sich um intrazellulär gelegene Bündel feinster Filamente, die keine Querstreifung aufweisen. Die Einzelelemente werden als Gliafilamente bezeichnet. Sie gleichen den Tonofilamenten in den Epidermiszellen der Haut. Die Summe der in einem Zellfortsatz befindlichen, von der Plasmamembran umhüllten Gliafibrillen wird als Gliafaser bezeichnet.Eine extrazelluläre Bildung von Gliafibrillen scheint nicht zu erfolgen. Die Befunde von Wilke lassen sich nur unter der Annahme verstehen, daß es im Gehirn unter bestimmten Bedingungen zur Ausfällung echter Fibrinfäden kommen kann. Diese Fäden stellen keine Gliafasern im eigentlichen Sinn dar und sollten folglich eine andere Bezeichnung erhalten.Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.Herrn Prof. Dr. H. Bautzmann zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Über die elektronenmikroskopische Feinstruktur des menschlichen Ovarialeies

Cell and Tissue Research - Die sublichtmikroskopische Struktur der menschlichen Eizelle (Tertiärfollikel) wurde elektronenmikroskopisch untersucht. Dabei wurde das Augenmerk auf folgende...     

Gefrierätzung verschiedener Stämme von Bacillus sphaericus

Zusammenfassung Drei thermophile und ein mesophiler Bacillus sphaericus-Stamm wurden gefriergeätzt und ihre Feinstruktur verglichen. Mit Ausnahme eines thermophilen Stammes konnte bei allen untersuchten Organismen eine aus 13 nm großen Einheiten aufgebaute, rechtwinkelig geordnete Zellwandoberflächenstruktur nachgewiesen werden. Die Zellwand ließ sich bei sämtlichen Stämmen zweischichtig aufspalten. An ihren Querbrüchen traten 10–20 nm dicke Fibrillen auf, die als Subeinheiten der Zellwand gedeutet werden. Das Gefrierätzbild der Cytoplasmamembran läßt eine Deutung im Sinne einer teilweisen Aufspaltung längs einer zentralen Ebene zu.An aufgebrochenen Reservestoffgranula wurden hornartige Artefakte dargestellt, deren Entstehung teilweise auf eine schlagartige Expansion eines komprimierten, streng abgrenzbaren zentralen Teiles zurückgeführt wird.

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Freeze etching of different strains of Bacillus sphaericus

Summary The fine structures of three thermophilic and one mesophilic strain of Bacillus sphaericus have been compared by means of freeze etching. With the exception of one thermophilic strain, all strains had a rectangular cell wall surface structure consisting of 13 nm units. With all strains it was possible to split the cell wall into two layers. On its cross fractures 10–20 nm thick fibrils could be observed, presumably subunits of the cell wall.The image yielded by the freeze etched cytoplasmic membrane can be interpreted as due to partial cleaving along a central plane. The formation of hornlike artefacts rising from cross-fractured storage granules is explained partially by a sudden expansion of a compressed central part.

     

Über die spontane Mutation von Phagenresistenz nach Phagensensibilität

Zusammenfassung Für die spontane und von Phagen unabhängige Mutation von Phagenresistenz Phagensensibilität (1. Reversion) wurde bei Bac. megaterium M 30/C 1 Gl eine Mutationsrate von (4,93±0,17)·10^–8 pro Bakterium und Bakterienzellteilung ermittelt. Da der Mutationsschritt zur Phagensensibilität mit einer Änderung des Koloniecharakters eng gekoppelt war, konnte die Anzahl der sensiblen Mutantenklone in resistenten Bakterienpopulationen (Kolonien) direkt bestimmt werden. Bei der Resistenzmutation sensibler Mutanten (2. Reversion) wurde festgestellt, daß an die Rückmutation zur Phagenresistenz nicht unbedingt die Wiederherstellung des morphologischen Merkmals der ursprünglich resistenten Bakterien gekoppelt sein muß.Herrn Professor Dr. Dr. h. c. A. Rippel zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Über die Feinstruktur des Phloems vonMetasequoia Glyptostroboides und Seine Jahreszeitlichen Veränderungen

Ohne ZusammenfassungMit 10 TextabbildungenDer Zweitgenannte dankt der Deutschen Forschungsgemeinschaft, daß sie ihm nicht nur die elektronenoptische Ausrüstung zur Verfügung stellte, sondern auch die Mitarbeit des ersten Autors ermöglichte, ohne dessen besonderen Einsatz die Arbeiten nicht durchführbar gewesen wären. Unserer technischen Assistentin, FräuleinChrista Grabert, danken wir für ihre selbständige, zuverlässige Mitarbeit.     

Über die Feinstruktur des Phloems vonMetasequoia glyptostroboides und seine jahreszeitlichen Veränderungen

Ohne ZusammenfassungMit 8 Textabbildungen     

Über die Feinstruktur des Phloems vonMetasequoia glyptostroboides und seine jahreszeitlichen Veränderungen

Ohne ZusammenfassungMit 10 Textabbildungen     

Über die Assimilation von Helodeablättchen nach Vitalfärbung mit Rhodamin B

Ohne Zusammenfassung Mit 4 Textfiguren     

Über die Feinstruktur der Arachnoidea und Dura mater von Mammalia

Zusammenfassung Die Hirnhäute von jungen und erwachsenen Hunden und Katzen wurden in situ über das Blutgefäßsystem mit Glutaraldehyd fixiert. Auf diese Weise konnte der feinere Aufbau der Arachnoidea und Dura mater ohne Artefakte dargestellt werden.Folgende Befunde wurden erhoben: Der Subarachnoidalraum ist von einem Mesothel ausgekleidet, das gelegentlich kleine Poren enthält. Die Mesothelzellen sind untereinander durch Desmosomen und Nexus verbunden. In der Regel ist unter dem Mesothel keine Basalmembran ausgebildet. Das leptomeningeale Bindegewebe ist auffallend flüssigkeitsreich. Seine geformten Strukturanteile sind Kollagenfibrillen, elastische Fasern, 90–110 Å dicke desmale Mikrofibrillen und feinste Filamente mit Durchmessern zwischen 25 und 40 Å. Die Filamente scheinen zum Teil aus den Mikrofibrillen durch Entspiralisierung hervorzugehen. Die Filamente beteiligen sich am Aufbau der Matrix zwischen den Kollagenfibrillen. Sie bilden dann oft auf der Oberfläche der Kollagenfibrillen einen Stäbchensaum. Die elastischen Fasern haben ihren Ursprung in Bündeln desmaler Mikrofibrillen. Sie sind auch im reifen Zustand von Mikrofibrillen umlagert. Der sog. Subduralraum ist von einem mehrschichtigen flachen Mesothel ausgefüllt, das in Anlehnung an das perineurale Neurothel subdurales Neurothel genannt wird. Die Zellen sind untereinander durch Desmosomen und Nexus verankert, so daß ein virtuelles Cavum subdurale nicht besteht. Es wird angenommen, daß das subdurale Neurothel ähnlich wie die Perineuralscheide eine Diffusionsbarriere bildet. Gegen die Arachnoidea ist das Neurothel durch einen kontrastreichen Interzellularspalt abgegrenzt. Das subdurale Neurothel wird als Duragrenzschicht bei 11 mm langen, menschlichen Keimlingen im Bereich der Sella turcica und des Clivus angelegt. Es hat vermutlich bereits in diesem Stadium die Funktion einer Diffusionsbarriere. Die intensive Membranvesikulation der Endothelien in den Durakapillaren spricht für ihre resorptive Tätigkeit, die durch das subdurale Neurothel gesteuert werden könnte. Die feinfilamentäre Matrix zwischen den Kollagenfibrillen ist in der Dura besonders dicht. Sie repräsentiert möglicherweise die PAS-positive Substanz, die lichtmikroskopisch nachweisbar ist. In der Umgebung von Nerven- oder Nervenwurzelaustritten bestehen kontinuierliche Verbindungen zwischen dem subduralen und perineuralen Neurothel. Die Arachnoidea ist hier nicht scharf gegen das Neurothel abgegrenzt. Die Bindegewebsauflockerung und die topographisch bedingte starke Vaskularisation dieser Zone könnten hier eine Liquorresorption begünstigen.

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Summary Meninges of young and adult dogs and cats were fixed with glutaraldehyde in situ by perfusion technic. Only in this way the fine structure of arachnoidea and dura mater will be fixed without any artifact. The subarachnoid space is lined by a flat mesothelium which shows rarely little pores of 0.25 to 1 nm in diameter. The cells of this mesothelium are fused to each other by small desmosomes or nexus. No distinct basement membrane underlies the subarachnoid mesothelium. The leptomeningeal connective tissue is rich in fluid. Its structure is composed of fine collagen fibrils, elastic fibers, desmal microfibrils with diameters of 90–110 Å and very fine filaments with diameters of 25–40 Å. The filaments seem to derive from desmal microfibrils by decoiling their possible helical structure. The filaments participate on the formation of the matrix between the collagen fibrils. In cross sections the filaments show a corona like arrangement on the surface of the collagen fibrils. The elastic fibers seem to derive from bundless of desmal microfibrils. The mature elastic fiber is still surrounded by corresponding microfibrils. The subdural space is filled up by a flattened squamous mesothelium which is to be called subdural neurothelium. The cells of this neurothelium have desmosomal and nexus like connections with one another. They do not form a subdural space. In 11 mm human embryos the anlage of the neurothelium is represented by the dural border layer separating the endomeninx from the ectomeninx. It is assumed that the subdural neurothelium has a similar function as diffusion barrier like the perineural epithelium. Between the arachnoidea and the subdural neurothelium exists a thin and intercellular space filled with electron dense material. The endothelium of the dura capillaries is bordered by micro pinocytotic vesicles. This structure may represent an active resorption mechanism which is probably controlled by the subdural neurothelium. The collagen fibers of the dura are embedded in a filamentous matrix showing a positive PAS-reaction. The continuity between the subdural neurothelium and the perineural mesothelium is obvious in dura regions surrounding the points of nerve passages. The loose and interlacing fiber arrangement of the dural connective tissue and the special vascularisation between the neurothelial and arachnoideal cell layers seem to favour the resorption of the cerebro spinal fluid in this region.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über die Oligochätengattung Eukerria

Lista das 22 especies de Eukerria e chave de classificaçäo. Da Ilha de Marajó, 2 novas especies, E. asilis e E. urna. A primeira tem poros das espermatecas na linha das cerdas ab. Difere das espécies congenéricas com esta posição das cerdas pelas espermatecas enroladas. E. urna tem êstes poros no espaço entre as cerdas bc, e glândulas calcíferas ocnerodrilóides. A espécie mais semelhante, E. saltensis, tem glândulas gordiodrilóides, segundo a descrição original. Distingue‐se ainda de E. urna pelo único par de vesículas seminais e pormenores do sulco seminal.     

Über die Feinstruktur der motorischen Endplatte von höheren Wirbeltieren

Zusammenfassung Die Perfusionsfixierung mit Glutaraldehyd führt zu einer genaueren Darstellung der Strukturelemente in motorischen Endplatten höherer Wirbeltiere. Es wurden folgende elektronenmikroskopische Befunde erhoben:Der subsynaptische Faltenapparat ist kein sicheres Kriterium zur Unterscheidung einfach und multipel innervierter Muskelfasern, da die motorische Endplatte einfach innervierter Fasern ebenfalls faltenlos sein kann.Die Feinstruktur der motorischen Endplatte zeigt bei günstiger Schnittführung ein typisches Bauprinzip. Neurofilamente und Mikrotubuli des Axoplasmas sind in der Nähe des synaptischen Membrankomplexes mit dem endoplasmatischen Retikulum verbunden. Das Axoplasma geht in eine randständige Matrix über, in der die synaptischen Vesikel liegen. Das Chondriom bildet eine Grenzzone zwischen der Matrix und den einstrahlenden Axoplasmastrukturen. Die synaptischen Bläschen scheinen sich von Endoplasmaschläuchen abzuknospen. Sie sind über feine Stege miteinander verbunden. Besondere Membrandifferenzierungen an den Retikulumsohläuchen sind Stachelsaumcaveolen und Formationen mit bürstenartigem Stäbchenbesatz. Größere Stachelsaumbläschen treten an der präsynaptischen Membran auf, weniger häufig auch an dem postsynaptischen Sarkolemm und der Schwannzellmembran. Atypische Mitochondrienformen mit dichten lamellären oder lockeren bläschenreichen Formationen sind Ausdruck einer Degeneration, die im Zusammenhang mit einer Organellenmauserung auftreten könnte. Glycogengranula werden regelmäßig gefunden. In Sonderfällen füllen sie große Bereiche der motorischen Endplatte aus.Die Feinstruktur der motorischen Endplatte wird in bezug auf die Synthese und Resynthese der Transmittersubstanz diskutiert.

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Summary In an electron microscopic study on glutaraldehyde perfused motor-endings of vertebrate striated muscles the morphology of different structures is described.The subneural apparatuses are not a characteristic feature with which to differentiate between slow and twitch muscle fibres. There are twitch fibre junctions with complete absence of any junctional folds of the muscle membrane.The arrangement of the structural elements in the motor ending is a very typical one. The synaptic vesicles lie in a differentiated axoplasm and are separated by several mitochondria from the endoplasmic reticulum, neurofibrils and neurotubules which are in direct connection. The synaptic vesicles seem to originate in tubules of the endoplasmic reticulum. They are often connected to one another by thin filaments. New formations of the endoplasmic reticulum are complex vesicles and brush bordered membrane differentiations. Complex vesicles are often to be seen at the presynaptic membrane. You can also find them rarely at the postsynaptic membrane and the Schwann-cell membrane. Mitochondria containing concentric cellular lamellae or expanded cristae and dense glycogen particles seem to express the normal alteration in the sense of a cell moulting. Glycogen particles are always to be seen in motor nerve endings. Sometimes they are scattered over nearly the whole axoplasm.The fine structure of motor endings is discussed in relation to the synthesis and resynthesis of the transmitter.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Unter Anleitung von Priv.-Doz. Dr. K. H. Andres.     

Untersuchungen über die Feinstruktur des Phloems

Zusammenfassung Die Trompetenzellen im Mark des Cauloids verschiedener Laminaria-Arten, die wahrscheinlich der Stoffleitung dienen, sind lebende Zellen mit normalen Plasmaorganellen. Ihre Querwände bestehen aus einem einzigen primären Tüpfelfeld mit etwa 20 000–30 000 Plasmodesmen; sie erreichen eine Dichte von 50–60/m². Callose bedeckt die Stege zwischen den Poren an der Oberfläche der Querwand und kleidet wahrscheinlich auch die Poren aus.Die Arbeit wurde gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. Herrn Prof. Dr. O. Kinne und Herrn Dr. P. Kornmann, Biologische Anstalt Helgoland, sind wir für die Gastfreundschaft und Unterstützung an der Station zu Dank verpflichtet. Fräulein Sabine Otto und Fräulein Gisela Krapf danken wir für die Mitarbeit.

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Investigations on the fine structure of the phloemIII. The trumpet cells of Laminaria species

Summary The trumpet cells in the medulla of the Laminaria-cauloid are living cells with normal organelles and a persistent nucleus. The cross wall consists of a single primary pith field with 20,000–30,000 plasmodesmata of normal structure and dimension. They have a density of 50–60/m². There are indications that the rim of the pores and the surface of the cross wall (beside the pores) are covered with a callose layer.