Tochtergenerationen von heterologen Implantaten beiAcetabularia

Zusammenfassung Zellkerne wurden ausAcetabularia mediterranea undAcetabularia crenulata isoliert und in das Cytoplasma kernloserAcetabularia (Polyphysa) cliftonii implantiert. Die so gewonnenen Kombinationen wurden bis zur Hut- und Zystenbildung gebracht. Die Morphogenese der Zellen, die nach Freisetzen der Gameten und nach Kopulation entstanden, entsprach der Art, von der die Kerne der Elterngeneration stammten. Auch das Isozymmuster der Malatdehydrogenase der F₁-Generation zeigte die Kernkontrolle der Elterngeneration.

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F₁-generation of heterologous implants inAcetabularia

Summary Cell nuclei were isolated fromAcetabularia mediterranea andAcetabularia crenulata and were implanted into the cytoplasm of enucleatedAcetabularia (Polyphysa) cliftonii. Such combinations formed caps, crysts, and gametes which were capable of copulation. The cells of the F₁-generation corresponded well to the species from which the nuclei of the parent generation originated with respect to morphogenesis as well as to the isozyme pattern of the malic dehydrogenase.

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Herrn H.Kretschmer danken wir für die Mithilfe bei der Herstellung der Implantate und bei der Aufzucht der Zellen.     

Wirkungen von Colchicin auf die Morphogenese vonAcetabularia

Zusammenfassung Es wird über die Wirkungen von Colchicin auf verschiedene morphogenetische Prozesse bei kernhaltigen und kernlosen Zellen der GrünalgeAcetabularia berichtet.Das polare Stielwachstum dieser Zellen wird durch das Pseudo-Alkaloid nicht oder nur sehr wenig beeinflußt. Dagegen wird bei kernhaltigen und bei kernlosen Zellen die Hutbildung gehemmt. Die Hemmung ist bei den kernhaltigen Zellen reversibel, bei den kernlosen Zellen aber irreversibel.Aus Transplantationsexperimenten ergab sich, daß Colchicin die Bildung und die Funktionen der die Artspezifität eines Merkmales determinierenden morphogenetischen Substanzen nicht beeinflußt. Die Hemmung der Hutbildung durch Colchicin ist demnach auf eine Hemmung der Funktionen der artunspezifischen Substanzen zurückzuführen, die im Plasma gespeichert werden und für dieAuslösung von Formbildungsprozessen verantwortlich sind. Es wird angenommen, daß sie in einer Form von Kern in das Cytoplasma gelangen, die Colchicin nicht zu binden vermag. Möglicherweise stellen sie spezielle Proteine dar, die durch spezifische Änderungen ihrer Struktur morphogenetisch aktiv und damit erst durch Colchicin beeinflußbar werden. Zu entsprechenden Folgerungen führten Befunde aus Versuchen über die Beeinflußbarkeit der Cystenbildung aus dem Hutkammerplasma.

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Actions of colchicine on morphogenesis ofAcetabularia

Summary The paper reports on interactions of colchicine with certain morphogenetic processes in nucleate and enucleated cells of the green algaeAcetabularia.The strictly polarized stalk growth was found to be only slightly affected by the pseudoalkaloid. Cap formation, however, was strongly inhibited. The inhibition effect was reversible in nucleate cells, but irreversible in the enucleated cells.According to results of grafting experiments it is concluded that colchicine exerts no effect on the production and on the function of the morphogenetic substances which determine the special properties of the species. It appears that the inhibition is caused by the stable inactivation of rather unspecific substances, which are necessary for theinitiation of certain morphogenetic events during cell ontogeny. The production of these substances by the nucleus, however, is not affected by colchicine. Experimental evidence was received that they are released from the nucleus into the cytoplasm in a precursor stage, which is not affected by the pseudo-alkaloid. It is proposed that these substances represent protein which is able to become functionally active in morphogenesis by specific structural changes.Similar conclusions were drawn from results of experiments on the influence of colchicine on the differentiation of cysts from cap ray plasm.The behaviour of the substances which are influenced by colchicine and which are involved in the formation of a new polarity axis of a cell, shows similarities to that of the nonspecies specific morphogenetic substances.

     

Nachweis von Guanosindiphosphat-Mannose-und Uridindiphosphat-Glucose Pyrophosphorylase in Acetabularia

Zusammenfassung Das Vorkommen von Guanosindiphosphat-mannose- und Uridindiphosphat-glucose-Pyrophosphorylase in der Grünalge Acetabularia mediterranea wurde nachgewiesen. Es wird diskutiert, welche Rolle die durch diese Enzyme synthetisierten Nucleotid-Zucker bei der Synthese der Zellwand der Alge spielen könnten.

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Demonstration of guanosinediphosphate-mannose-and uridinediphosphate-glucose pyrophosphorylase in Acetabularia

Summary The occurrence of guanosinediphosphate-mannose- and uridinediphosphate-glucose pyrophosphorylase is demonstrated in the green alga Acetabularia mediterranea. The possible role of the nucleotide sugars, which were synthesised by these enzymes, in the formation of the cell wall of the alge is discussed.

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Mit 5 Textabbildungen     

Morphogenetische Wirkungen von Aminosäuren bei Acetaublarien

Zusammenfassung An denAcetabularia-ArtenA. mediterranea undA. crenulata wurden die Wirkungen von S-haltigen 3-C-Aminosäuren und einigen stoffwechselmäßig verwandten, S-freien Substanzen auf den Ablauf der morphogenetischen Prozesse Stiel- und Hutlildung geprüft.Wir fanden a) Hemmwirkungen bei beidenAcetabularia-Arten durch toxische Effekte (Schwefelwasserstoff- bzw.Methylmerkaptanwirkungen bei Cystein- bzw. S-Methylcystein-Behandlung); b)Wisrkungen auf die Auslösung der Hutbildung, wobei dieselbe Aminosäure bei beiden Arten nicht hemmend oder sogar fördernd (Cysteinsäure) oder aber hemmend wirkte (Alanin). c) Verschiedene Wirkungen derselben Aminosäure beiA. mediterranea undA. crenulata: Serin förderte die Hutbildung beimed und hemmte beicren, Taurin hemmte dagegen beimed und förderte die Hutbildung beicren.Mit 2 Textabbildungen     

Ribonuclease-Aktivität in Acetabularia

Zusammenfassung In Acetabularia mediterranea, Acetabularia crenulata und Polyphysa cliftonii wurde das Vorhandensein von Ribonuclease-Aktivität nachgewiesen. Es wurde gezeigt, daß das Enzym hitzestabil ist und bei pH 7,2 und im Bereich von pH 5 Maxima aufweist. Selbst durch eine Zentrifugation nit 105000 x g über 120 min wurde die Enzym-Aktivität nicht sedimentiert.In kernlosen Zellen von Acetabularia nimmt die Ribonuclease-Aktivität zu, allerdings in geringerem Maße als in kernhaltigen Zellen.Die Stabilität der genetischen Information im Cytoplasma von kernloser Acetabularia kann nicht durch das Fehlen von Ribonuclease-Aktivität erklärt werden.Fräulein A. Grohs sei für die geschickte und sorgfältige Hilfe bei der Durchführung der Experimente gedankt.

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Activity of ribonuclease in Acetabularia

Summary In Acetabularia mediterranea, Acetabularia crenulata and Polyphysa cliftonii ribonuclease activity was demonstrated. The enzyme is heat stabile and exhibits maxima at pH 7.2 and at the region of pH 5. Even centrifugation with 100000 x g for 120 minutes does not result in sedimentation of enzyme activity.Anucleate cells of Acetabularia are capable of increasing their ribonuclease activity, but to a smaller extent than nucleate cells do.The stability of the genetic information in the cytoplasm of anucleate Acetabularia cannot be explained by a lack in ribonuclease activity.

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Herrn Prof. J. Hämmerling zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Nachweis von Enzymen des Galactosestoffwechsels in der Grünalge Acetabularia mediterranea

Summary The reason for interest in the galactose metabolism of the unicellular green alga Acetabularia mediterranea lies in the question of how the different galactose content in the cell wall of the stalk and the cap is formed. The galactose content is low in the cell wall of the stalk and high in the membrane of the cap (Werz, 1963). Progress in this question presupposes information about the enzymes of galactose metabolism in this organism. The occurrence of the whole series of enzymes which are concerned with the synthesis of UDP-galactose from fructose-6-phosphate could be demonstrated. These enzymes are as follows: Phosphoglucose-isomerase [E.C.5.3.1.9], phosphoglucomutase [E.C.2.7.5.1], UDP-glucose pyrophosphorylase [E.C.2.7.7.9], UDP-glucose-4-epimerase [E.C.5.1.3.2], nucleosidediphosphate kinase [E.C.2.7.4.6] and inorganic pyrophosphatase [E.C.3.6.1.1].

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Nachweis von Enzymen des Galactosestoffwechsels in der Grünalge Acetabularia mediterranea

Zusammenfassung In der einzelligen Grünalge Acetabularia mediterranea konnten die für die Synthese von UDP-galactose aus Fructose-6-phosphat notwendigen Enzyme Phosphoglucose-Isomerase, Phosphoglucomutase, UDP-glucose-Pyrophosphorylase und UDP-glucose-4-Epimerase nachgewiesen werden, außerdem Nucleosiddiphosphat-Kinase und anorganische Pyrophosphatase. Der Galactosestoffwechsel von A. mediterranea ist deshalb von Interesse, weil Stiel- und Hutmembran einen unterschiedlichen Galactosegehalt aufweisen.

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Herrn Professor Dr. J. Hämmerling zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Die Wirkung von Rotlicht und Blaulicht auf die Photosynthese von Acetabularia mediterranea

Zusammenfassung Die Photosynthese-Rate von Acetabularia mediterranea stellt sich in blauer Strahlung (350–500 nm) auf ein bestimmtes Niveau ein, in roter Strahlung (600–700 nm) fällt sie dagegen innerhalb von 2–3 Wochen bis ungefähr auf den Kompensationspunkt ab (Abb. 1). Der Photosyntheseapparat wird jedoch durch Rotlicht nicht irreversibel geschädigt, denn nach Bestrahlung mit Blaulicht steigt die Photosynthese-Rate in ca. 3 Tagen wieder auf den Ausgangswert an (Abb. 5). Dem Anstieg geht eine lag-Phase von mehreren Stunden voraus (Abb. 10). Photosynthese kann auch induziert werden, wenn die Bestrahlung mit Rotlicht kurzfristig täglich durch Blaulicht unterbrochen wird. Die erreichte Photosynthese-Rate hängt von der täglichen Blaulichtmenge ab und ist wahrscheinlich proportional dem Logarithmus der Blaulichtmenge.Die Wirkung roter und blauer Strahlung und zusätzlicher blauer Strahlung zum Rotlicht auf das Zellwachstum und die Substanzproduktion läßt sich zwanglos durch den Einfluß der Strahlung auf die Photosynthese-Rate der Zelle erklären.

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The influence of red light and blue light on the photosynthetic activity of Acetabularia mediterranea

Summary In blue light (350–500 nm) the rate of photosynthesis (oxygen evolution) of Acetabularia is almost constant after a short period of transition (Fig. 1). In red light (600–700 nm), however, it decreases within 2–3 weeks almost to zero (compensation point). The photosynthetic apparatus is not damaged irreversibly by red light, because transfering the cell from continuous red light (2 weeks) to continous blue light results in an increase of the rate of photosynthesis within 3 days up to the level in blue light (Fig. 5). Photosynthesis can also be stimulated if continuous red light is interrupted daily by short breaks of blue light. The rate of photosynthesis at the end of the induction period depends upon the amount of blue light per day (Fig. 5 and 6) and is probably proportional to the logarithm of this amount.Cell growth (Figs. 2, 7, 8) and formation of dry matter (Figs. 3, 9) in continuous red light, in blue light and in continuous red light supplemented by blue light is controlled by the rate of photosynthesis under these light condition.

     

Pinocytose und Bewegung von Amöben

Zusammenfassung Die Mucoidschicht von Amoeba proteus enthält saure Mucopolysaccharide und ist funktionell einem Kationenaustauscher vergleichbar. Schwermetallpartikel und Proteine werden in Abhängigkeit vom pH-Wert des Kulturmediums in unterschiedlich starken Mengen an die Mucoidfilamente gebunden. Die dem Plasmalemm unmittelbar aufliegende globuläre Grundschicht besitzt dagegen für die untersuchten Substanzen keine Adsorptionsfunktion und unterscheidet sich demnach sowohl physiologisch als auch chemisch von der filamentartigen Zone.Quantitative Messungen über die pH-abhängige Anlagerung von Ferritin haben ergeben, daß die Mucoidfilamente in der Lage sind, Kationen aus dem Kulturmedium bis zu einer um das 17fache höheren Konzentration anzureichern.Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung sprechen dafür, daß die Anreicherung derartiger Substanzen an der Zelloberfläche eine notwendige und physiologisch sinnvolle Voraussetzung für die Auslösung einer induzierten Endocytose darstellt.

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Pinocytosis and locomotion of amoebaeX. The significance of the mucous layer for the initial phase of the induced endocytosis in Amoeba proteus

Summary The mucoid layer of Amoeba proteus contains acid mucopolysaccharides, which are involved in the exchange of cations. Depending on the pH of the external medium, different amounts of heavy metal particles and proteins are bound to the mucoid filaments. The globular ground layer, which is directly apposed to the plasma membrane does not bind any of the substances studied and, therefore, differs from the mucoid filaments in function as well as chemical nature. Measurements of the pH-dependent adsorption of ferritin demonstrate that the mucoid filaments are able to accumulate cations in concentrations 17 times that of the external medium. These results suggest that the accumulation of substances at the cell surface is a prerequisite for the initiation of induced endocytosis.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Lipid-Speicherung in den Nierentubuli von Drosophila melanogaster

Zusammenfassung In den Zellen der Nierentubuli (Malpighische Gefäße) von Drosophila melanogaster werden Lipide in der gleichen Weise wie das 3-Hydroxykynurenin gespeichert. Diese Substanzen werden in Erweiterungen des endoplasmatischen Retikulums akkumuliert. Bei älteren Larven verschwinden diese Lipidtropfen. Dabei legen sich entweder Mitochondrien um die Depots oder sie werden von Membranstapeln des endoplasmatischen Retikulums umgeben und abgebaut. Die funktionelle Bedeutung dieser Befunde wird diskutiert.

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Electronmicroscopic studies on the lipid storage in the renal tubules of Drosophila melanogaster

Summary In the cells of the renal tubules (Malpighian tubules) of Drosophila melanogaster lipids are stored in the same way as 3-hydroxykynurenin. These substances are found in dilatations of the endoplasmic reticulum. In later larval stages the lipid droplets gradually disappear. In theses stages the lipid droplets are either closely associated with the mitochondria or they are removed by concentric membrane arrays of the endoplasmic reticulum. The functional significance of these findings is discussed.

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Diese Untersuchung wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.     

Chemomorphologische Befunde (Glykogen,G-6-P-DH,RNS) am Regenerationsblastem vonLineus sanguineus Rathke (Nemertini)

Zusammenfassung Während der Kopfregeneration vonLineus sanguineus lassen sich zwei Phasen unterscheiden. In derProliferationsphase wird die Schnittwunde durch Epithel verschlossen, danach kommt es durch Einwanderung von Blastocyten zum Aufbau des Blastems. Im Verlauf derDifferenzierungsphase treten Anlagen auf, die sich im weiteren zu den Kopforganen ausbilden. Epidermisproliferation, Blastembildung und Organdifferenzierung (Cerebralorgane, Vorderdarm und Rüssel) sind histochemisch in gleicher Weise charakterisiert: alle diese morphogenetischen Areale zeichnen sich zunächst durch einen hohen Glykogengehalt aus, der sich während der Weiterentwicklung des Regenerats bei zunehmender G-6-P-DH-Aktivität und Anstieg der RNS-Konzentration wieder verliert. Aus diesen Befunden ist abzuleiten, daß die in morphogenetischen Arealen durch Glykogenolyse bereitgestellte Glucose über den Pentose-Phosphat-Zyklus für die Nucleinsäuresynthese verwendet wird.

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Chemomorphological data (glycogen, G-6-P-DH, RNA) in the regeneration blastema ofLineus sanguineus rathke (Nemertini)

Summary The head regeneration ofLineus sanguineus consists of two periods. During the phase ofproliferation the wounds are covered with epidermis, thereafter immigrating blastocytes build up the blastema. During the phase ofdifferentiation anlagen are discernible, which subsequently become the head organs. Proliferation of epidermis, the building of blastema and the differentiation of the organs (cerebral organs, foregut and proboscis) are histochemically characterized in the same way: in the beginning there is a high glycogen content in the morphogenetic areas, which decreases during further development with increasing G-6-P-DH activity and with growing RNA concentration. These results indicate that in morphogenetic areas the glucose resulting from glycogenolysis is metabolized by the pentose-phosphate-shunt and is utilized for the synthesis of nucleic acids.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Physiologische Untersuchungen zur Atmung von Vibro luminosus Beijerinck

Zusammenfassung Es werden Atmungsmessungen mit dem Warburgapparat und mit dem Ultrarotabsorptionsschreiber in Verbindung mit der Registrierung der Lichtemission (SEV) an Vibrio luminosus beschrieben. Sie sollen der Charakterisierung der Beziehungen zwischen Atmung und Bioluminescenz unter verschiedenen Umwelteinflüssen dienen. Die Größenunterschiede im O₂-Verbrauch bei endogener und exogener Atmung werden aufgezeigt. Parallele Registrierungen von CO₂-Abgabe und Lichtemission führen zu der Annahme, daß die Induktion der Luciferase erst zu einem Zeitpunkt der Zellentwicklung erfolgt, in dem der Atmungsstoffwechsel bereits absinkt. Das läßt auf das Vorliegen eines spezifischen Regelmechanismus schließen.Ein Vergleich der Empfindlichkeit von Atmung und Bioluminescenz gegenüber toxischen Substanzen bestätigt die bereits früher vermutete höhere Sensibilität der Bioluminescenz, die beim Nachweis biologisch aktiver Substanzen auch meßtechnische Vorteile aufweist. Untersuchungen des O₂-Verbrauchs bei verschiedenen Temperaturen und pH-Werten dienen der weiteren Charakterisierung von Vibrio luminosus und werden mit den entsprechenden Bioluminescenzmessungen verglichen.

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Physiological studies in respiration of Vibrio luminosus Beijerinck

Summary Manometric and infrared analyses of gas exchange and light measurement with photomultipliers are used to investigate Vibrio luminosus, particularly the relation between respiration and bioluminescence under different conditions. The difference of the oxygen consumption of endogenous and exogenous respiration is shown. Side by side recording of CO₂-production and light emission yields a result suggesting an induction of the enzyme luciferase at a decided state of the cell development and a regulating mechanism.A comparison of the sensitivity of respiration and of light emission to poisonous substances shows a greater susceptibility of the bioluminescence. Therefore bioluminescence can be used for the detection of air pollutants and other industrial substances damaging cells. The dependence of respiration from the temperature and diverse values of pH has been studied.

     

Experimentelle Untersuchungen am Dottersackepithel der Ratte

Zusammenfassung Untersucht wurde das Verhalten von Dottersackepithelzellen der Ratte (17. bis 21. Embryonaltag) gegen resorbiertes Ferritin und Trypanblau. Die Substanzen werden zunächst in apikal gelegenen Vakuolen gespeichert, von denen viele saure Phosphatase und E₆₀₀-resistente Esterase enthalten. Vermutlich handelt es sich bei den Vakuolen um Lysosomen, die dem Abbau der resorbierten Substanzen dienen. Ein Teil des Ferritins liegt frei im Cytoplasma. Wir nehmen an, daß Vakuolen platzen können, so daß Ferritin freigesetzt wird.

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Summary The present study deals with the yolk sac epithelium of the rat (17–21 days of fetal life) after absorption of ferritin and trypan blue. These substances are stored in vacuoles present in the apical parts of the cells. Since the vacuoles contain acid phosphatase and E 600 resistent esterase they are probably lysosomes involved in the degradation of the absorbed substances. Ferritin was also observed to lie free in the cytoplasm. It is suggested that the vacuoles may rupture and that ferritin is set free.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Elektronenmikroskopische und histoautoradiographische Befunde zur Puromycinwirkung auf ausreifende Plexus chorioideus-Zellen in vitro

Zusammenfassung Der Einfluß von Puromycin auf die Inkorporierung von Leucin-³H wird an kultivierten Plexus chorioideus-Zellen 9 Tage alter Hühnerembryonen untersucht. Die Kulturen zeigen unter Einwirkung von Puromycin eine deutliche Hemmung der Aufnahme von Leucin-³H. Die Aufnahme der markierten Substanz ins Cytoplasma wird im Vergleich zu Kontrolluntersuchungen prozentual mehr gehemmt als die Aufnahme des Leucins in den Kern.Unmittelbar nach dem Zusatz von Puromycin zum Nährmedium treten in den kultivierten Plexus chorioideus-Zellen Ansammlungen von multivesicular bodies und z. T. auch zahlreiche Lysosomen auf. Beide Organellen verschwinden im Verlauf der weiteren Kultivierung wieder fast vollständig aus den Zellen.Eine neuerliche Zugabe von markiertem Leucin nach der Puromycingabe zeigt, daß die beobachteten Wirkungen reversibel sind und daß die Puromycinwirkung nicht länger anhält, als diese Substanz im Nährmedium vorhanden ist.

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On the influence of puromycin on embryonic choroid plexus cells in vitro. An electronmicroscopic and histoautoradiographic study

Summary The influence of puromycin on the incorporation of leucin-³H into cells of choroid plexus of nine day old chicken embryos is studied.Puromycin causes a strong inhibition of the incorporation of leucin-³H into the cultures. Compared with controls, the inhibition of the uptake of the labelled substance is more pronounced in the cytoplasm than in the nucleus.Immediately after puromycin is added to the tissue culture medium an accumulation of multivesicular bodies and—to a certain degree—of lysosomes appears in the cells of the choroid plexus. Both organells disappear almost completely during the cultivation period.A second incubation with labelled leucin after puromycin shows that the observed effects are reversible and that puromycin acts only as long as it is present in the culture medium.The embryonic cells of choroid plexus develop normally even though treated with puromycin.

Die unreifen Plexus chorioideus-zellen entwickeln sich trotz der Puromycingaben normal.Das morphologische Differenzierungsergebnis wird nicht verändert.     

Aufnahme von Trypanblau und Ferritin in die Blasenzellen des Bindegewebes von Helix pomatia und Cepaea nemoralis (Stylommatophora,Pulmonata)

Zusammenfassung Untersuchungen des Bindegewebes der stylommatophoren Pulmonaten Helix pomatia and Cepaea nemoralis zeigen, daß die Blasenzellen des Bindegewebes befähigt sind, Substanzen aus der Hämolymphe aufzunehmen. Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen ausgewählter Bindegewebsbereiche, die in bestimmten Zeitintervallen nach der Injektion von Trypanblau oder Ferritin in die Körperhöhle präpariert wurden (Stufenuntersuchungen), ergaben, daß — mit Ausnahme einiger Blutzellen — ausschließlich die Blasenzellen die injizierten Substanzen aufgenommen hatten. Weder andere Bindegewebszellen noch die Zellen von Organen (u.a. Gonaden, Schlundringganglien), die von Bindegewebe umgeben werden, enthielten diese Substanzen oder hatten sie akkumuliert. Die elektronenmikroskopischen Aufnahmen zeigen, daß die Aufnahme von Ferritin in die Blasenzellen wahrscheinlich durch Pinocytose erfolgt.

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Uptake of trypan blue and ferritin into the globular cells of the connective tissue of Helix pomatia and Cepaea nemoralis (Stylommatophora, Pulmonata)

Summary Investigations of the connective tissue of the stylommatophoran pulmonates Helix pomatia and Cepaea nemoralis have demonstrated, that so-called globular cells have the capability for the uptake of substances out of the hemolymph. Light- and electron-microscopic investigations of pieces of connective tissues fixed at different intervals after the injection of Trypane Blue or Ferritin into the cavity of the body give striking evidence for the uptake of these substances exclusively into the globular cells (with the exception of some blood cells). Neither other connective tissue cells nor cells of the organs (e.g. gonads, central nervous ganglions) surrounded by connective tissue incorporate or accumulate the injected substances. The uptake of Ferritin into the cytoplasm of the globular cells, normally filled with a high amount of glycogen, takes place by pinocytosis.

     

Zur Wirkung des Lichts auf das Ruhepotential der grünen Pflanzenzelle

Summary Through an actionspectrum it has been shown that light affects the membrane potential of the alga Acetabularia crenulata by way of the chloroplasts.

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Herr cand. rer. nat. Dietrich Gradmann hatte in Form einer Zulassungsarbeit für das Staatsexamen wesentlichen Anteil an den Experimenten. Herrn Prof. Dr. E. Bünning danken wir für die großzügige Unterstützung der Arbeit.     

VerÄnderte Anordnung der Cysten beiAcetabularia mediterranean

Zusammenfassung Die Cysten vonAcetabularia mediterranea sind in den Hüten normalerweise radiÄrsymmetrisch angeordnet. In einigen Zellen unseres Standard-Kulturmaterials fanden sich jedoch Hüte mit bilateralsymmetrischer Cystenanordnung. Die Nachkommenschaft dieser Zellen (bisher zwei Folgegenerationen) zeigt das gleiche morphologische Merkmal. Das beschriebene Merkmal könnte daher auf einer genetischen VerÄnderung beruhen. Dies würde die erste erfolgreiche Isolierung und Kultur einer Mutante beiAcetabularia bedeuten.

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Changed arrangement of cysts inAcetabularia mediterranea

Summary Cysts ofAcetabularia mediterranea are normally arranged within the cap in a radial symmetric manner. In one population of our standard laboratory material, however, some cells were found with cysts arranged in a bilateral symmetric manner. The progeny of these cells (two following generations, so far) shows the same morphological characteristic, indicating that the different arrangement of cysts might be the result of genetical differences. This would mean the first successful isolation and cultivation of a mutant ofAcetabularia.

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Herrn Prof. J.HÄmmerling zur Vollendung seines 75. Lebensjahres gewidmet.     

Physiologische Untersuchungen zur Bioluminescenz von Vibrio luminosus Beijerinck

Zusammenfassung Es wird eine Methode zur Anzucht von Vibrio luminosus Beijerinck und zur fortlaufenden Messung der Lichtintensität mit Sekundärelektronenvervielfachern beschrieben. Vergleichende Licht-und Atmungsmessungen ergeben, daß die Lichtemission erst nach Erreichen des Atmungsmaximum ansteigt. An Hand der Luminescenzbeeinflussung durch industrielle Schadstoffe wird gezeigt, daß Leuchtbakterien für entsprechende Biotests herangezogen werden können. Voraussetzung dafür ist die Kenntnis des Stoffwechsels und der optimalen Kulturbedingungen. Auf die Temperatur- und pH-Abhängigkeit der Lichtemission und die spektrale Verteilung des emittierten Lichtes wird eingegangen.

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Physiological studies in bioluminescence of Vibrio luminosus Beijerinck

Summary A method is established for the cultivation of Vibrio luminosus Beijerinck and continuous registration of light intensity with photomultipliers. Comparing examinations of luminescence and respiration demonstrate that light emission is increasing only after the maximum of respiration has been reached. The intensity of bioluminescence is influenced by noxious substances of industrial origin and luminous bacteria can be used as test organisms. The general physiological characteristics of the test strain and the foundations of cultivation must be known for biotests. The effect of temperature and pH on the light emission and the spectral distribution of the emitted light is shown.

     

Veränderungen des Gibberellingehaltes von Salatsamen nach Belichtung

Zusammenfassung Samen der obligat lichtkeimenden Salatsorte Tenax wurden auf ihren Gibberellingehalt untersucht. Sie enthalten bei Quellung im Dunkeln nur wenig gibberellinähnliche Substanzen. Nach Belichtung mit hellrotem Licht nimmt der Gibberellingehalt innerhalb 1 Std sehr stark zu. Es wird gefolgert, daß Lichtkeimer einen zu niedrigen Gibberellingehalt besitzen, um im Dunkeln keimen zu können, und daß unter dem Einfluß des Lichtes die zur Keimungsauslösung notwendige Gibberellinmenge entsteht.

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Changes in gibberellin-like substances of lettuce seeds after light exposure

Summary The contents of gibberellin-like substances in lettuce seeds were determined. In darkness the seeds contain only small amounts of gibberellin-like substances, but upon illumination with near red light there is a sharp increase in the gibberellin content within one hour. It is concluded that lettuce seeds in darkness do not contain the amounts of gibberellin necessary for germination and that under the influence of light these amounts are provided.

     

Die Rolle des endoplasmatischen Retikulums bei der Genese derChara-Statolithen

Zusammenfassung Die Genese derChara-Statolithen beginnt mit der Bildung strukturarmer Cytoplasmaareale, die ein fibrilläres Netzwerk, aber keine weiteren Zellorganellen enthalten. Diese Areale sind partiell von glatten Zisternen begrenzt, die häufig mit rauhen Zisternen des endoplasmatischen Retikulums (ER) kommunizieren. Wir vermuten, daß glatte Zisternen des ER die Areale umwandern und schließlich vollständig miteinander fusionieren. Während Doppelmembranen die Areale begrenzen, liegen die reifen Statolithen in von einfachen Membranen umschlossenen Kompartimenten. Wir diskutieren deshalb eine Membrantransformation, bei der die innere ER-Membran aufgelöst wird. Schließlich erfolgt eine Anhäufung kristalliner Substanzen in den neu gebildeten Kompartimenten, die so die erforderliche Dichte erhalten, um als Statolithen zu funktionieren.

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The role of the endoplasmlc reticulum in genesis ofChara-statoliths

Summary The genesis ofChara-statoliths begins with the formation of cytoplasmic areas containing a fibrillar network, but no other cell organells. These areas are partially bordered by smooth cisternae which often communicate with rough cisternae of the endoplasmic reticulum (ER). We suppose that smooth cisternae of the ER encircle the areas and finally fuse. Whereas the areas are surrounded by double membranes, the mature statoliths lie in compartments enclosed only by single membranes. Therefore we discuss a transformation of the inner ER-membrane resulting in its total dissolution. Finally crystalline substances are accumulated in the new built compartments. These substances contribute to the necessary density enabling the compartment to function as statoliths.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft und die Stiftung Volkswagenwerk. M. I. R.-G. erhielt ein Forschungsstipendium vom II Plan de Desarrollo, Madrid, Spanien.     

Plasmatische Formbildung als Voraussetzung für die Zellwandbildung bei der Morphogenese vonAcetabularia

Zusammenfassung über die Frage, ob die morphologische Ausbildung eines Artmerkmales durch spezifische Vorgänge im Plasma bestimmt wird oder durch die spezifische Bildung von Zellwand zustande kommt, wird an Hand von Untersuchungen über die Differenzierung der Cysten in den Hutkammern vonAcetabularia- Zellen berichtet.Derartspezifischen Cysten-Differenzierung liegt eine aktive Ausformung des Plasmas der Hutkammern zur definitiven plasmatischen Cystenform zugrunde. Diese Prozesse sind mit Proteinsynthesen gekoppelt, die wahrscheinlich von Wirkungen der Sekundärkerne abhängen. Erstnach der Ausbildung der definitiven Plasmaform entsteht Cystenwand, die durch ihre spezifische Farbreaktion mit Chlorzink-Jod-Lösung nachgewiesen werden kann. Die Ausbildung der normalen plasmatischen Cystenform kann in den frühen Stadien der Cysten-Entwicklung mit Actinomycin-D sowie mit Puromycin beeinflußt werden, so daß morphologisch veränderte Plasmaformen entstehen. An ihnen wird ebenfalls Cystenwand gebildet, und zwar entsprechend der jeweils entstandenen Plasmaform.Die Form eines Merkmales wird daher nicht durch eine merkmalspezifische Aggregation von Zellwandbausteinen, sondern durch spezifische Formbildungsprozesse des Plasmas bestimmt, welche ihrerseits die Auslösung der spezifischen Zellwandbildung bewirken.

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Summary The question, whether the formation of a species characteristic is regulated by specific determinative processes within the cytoplasm, or whether it is brought forth by a specific mode of cell wall formation, is discussed on the base of investigations about cyst differentiation within the cap rays ofAcetabularia cells.Basis of species specific cyst differentiation was found to be an active rearrangement of the cap ray plasm, resulting in the formation of the definitive plasmatic model of the cyst. These processes presumably are associated with protein synthesis, dependent on secondary nuclei actions. Onlyafler development of the definitive plasmatic form cyst wall is synthesized, being detectable by a distinctive color reaction with zink chloride-iodine reagent. In early stages of cyst development, the formation of normal plasmatic cyst models can be influenced with actinomycin-D or with puromycin, causing the formation of plasmatic forms of altered morphology. On their surfaces specific cyst wall is also deposited. Formation of species characteristics, therefore, is determinated by specific morphogenetic processes which the cytoplasm undergoes, and not by the mode of cell wall formation.