Tubulikörper im Zytoplasma der Spermatiden von Planorbarius corneus L. (Basommatophora)

Zusammenfassung Aggregate regelmäßig undulierender Tubuli im Zytoplasma der Spermatiden von Planorbarius corneus wurden elektronenmikroskopisch untersucht. Diese Tubulikörper sind nur während der frühen Spermiohistogenese bis zur beginnenden Ausdifferenzierung der Mittelstücke zu beobachten. Sie stehen mit dem endoplasmatischen Retikulum in Verbindung. Unterschiedliche Strukturen werden als Bildmuster verschiedener Schnittebenen desselben dreidimensionalen Gefüges gedeutet. Ähnlich strukturierte, für andere Zellen beschriebene Einschlüsse wurden mit den Tubulikörpern verglichen. Dazu diente ein dreidimensionaler Modellentwurf.

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Tubular bodies in the cytoplasm of spermatids of Planorbarius corneus L. (Basommatophora)

Summary Aggregates of regularly undulating tubules in the cytoplasm of spermatids of Planorbarius corneus have been studied by electron microscopy. Generally, these tubular bodies can be observed in early spermatids until beginning of middle-piece-formation. Some of the tubules are connected with the endoplasmic reticulum. The various electron microscopic patterns may result from different planes of section through the same three-dimensional texture. Similar structured inclusions found in other tissue cells have been compared.

Frau B. Dingerdissen, Abteilung für Elektronenmikroskopie des Physikalischen Instituts, danken wir für technische Assistenz am Elmiskop.     

Zur Morphologie des Ovars von Viviparus contectus (Millet 1813), (Gastropoda,Prosobranchia)

Zusammenfassung Das Ovar von Viviparus contectus besteht, wie licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen ergeben, aus einem langen, terminal verzweigten dünnen Schlauch, dessen Wand von einem Epithel aus Oocyten in allen Entwicklungsstadien und Follikelzellen gebildet wird. Das Vorkommen von Oogonien in den Ovarien adulter Weibchen ist zweifelhaft. Die Follikelzellen sind als Begleitzellen der Oocyten im allgemeinen extrem langgestreckt. Mit ihrer Basis sitzen sie einer dünnen Basalmembran fibrillärer Struktur auf, wie sie bisher nur für Mollusken beschrieben wurde. Die Follikelzellen enthalten große Mengen von Vesikeln, einen bemerkenswert gut ausgebildeten Golgi-Apparat, spärliches rauhes endoplasmatisches Retikulum und zahlreiche heterogene cytosomale Einschlüsse. Charakteristisch für die Zellen sind außerdem in der Längsrichtung liegende cytoplasmatische Mikrotubuli und vereinzelte Kinetosomen. Obwohl keine direkten morphologischen Beziehungen zwischen Follikelzellen und Oocyten festgestellt werden konnten, wird vermutet, daß die Follikelzellen Material degenerierender Oocyten aus dem Lumen des Ovars resorbieren und speichern. Dieses kann den heranwachsenden Oocyten zugute kommen.

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Morphological investigations on the ovary of Viviparus contectus (millet 1813), (gastropoda, prosobranchia)I. The follicle cells

Summary The ovary of Viviparus contectus was studied light and electron microscopically. It consists of an extended and terminally branched duct, its wall being formed by oocytes of all stages and by follicle cells. The existence of oogonia in the adult females cannot be established with certainty. According to their relationship to the growing oocytes the follicle cells are in general extremely elongated. At the basis they are attached to a thin basement lamina having a fibrillar structure hitherto only known in molluscs. The follicle cells contain many vesicles, a remarkably well-developed golgi apparatus, some rough endoplasmic reticulum, and many heterogeneous cytosomes. Characteristic for these cells are also cytoplasmic microtubules oriented longitudinally along the cell axis. Kinetosomes can rarely be seen. Although there are no apparent direct interrelationships between follicle cells and oocytes, it is suggested that they are engaged in resorbing material of degenerating oocytes from the lumen of the ovary and in storing materials which may be used by the growing oocytes.

Frau Prof. Dr. A. Nolte danke ich für die Überlassung des Themas und Unterstützung bei der Durchführung der Arbeit, Frau R. Dingerdissen, Physikalisches Institut der Universität Münster, für technische Assistenz am Elmiskop.     

Die Spermiohistogenese des Süßwasser-Ostracoden Notodromas monacha O. F. Müller

Zusammenfassung Die Frühstadien der Spermiohistogenese des Süßwasser-Ostracoden Notodromas monacha, ovale und spindelförmige Spermatiden, werden phasen- und elektronenoptisch untersucht. Die ovalen Spermatiden sind gekennzeichnet durch das Auftreten von Caryomeren, die zu einem einheitlichen Nucleus verschmelzen, und durch die Zusammenlagerung aller Mitochondrien zu einem Nebenkern, aus dem sich zwei Derivate differenzieren. Die spindelförmigen Spermatiden gehen aus den ovalen hervor, indem Kern und Nebenkern-Derivate sowie die Zelle selbst Spindelform annehmen. Der Kern ist durch drei hinsichtlich ihrer Größe und Lage unterschiedliche granuläre Körperchen und einen von einer Doppelmembran umgebenen Bezirk ausgezeichnet. Ein Centriol konnte bisher nicht nachgewiesen werden.

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The spermiogenesis of the fresh-water ostracod Notodromas monacha O.F. Müller

Summary In Notodromas monacha the early stages of the spermiohistogenesis (oval and spindle-like spermatids) have been studied by means of phase contrast and electron microscopy. Oval spermatids are marked by the presence of caryomeres, which during development fuse to form a single nucleus. All mitochondria are accumulated in a Nebenkern which is differentiated into two derivatives. The nucleus, the Nebenkern-derivatives and the cell body become spindle-shaped and thereby the oval spermatids are transformed to spindleshaped spermatids. The nucleus of the spindle-shaped forms is characterized by three granulated particles (different in size and position) and by a double-membrane bounded region. No centriole has been found in this study.

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Für die Anregung zu diesen Untersuchungen sowie für Förderung und Diskussion danke ich meinem Lehrer, Herrn Professor Dr. Dr. h. c. W. E. Ankel.     

Stofftransport im Ovar von Pyrrhocoris apterus L.

Zusammenfassung Synthese und Transport von DNS, RNS und Proteinen in einem telotrophen Ovar wurden autoradiographisch untersucht. Das Vorkommen von Endomitosen in Kernen sich differenzierender Nährzellen und des Follikelepithels können für Pyrrhocoris bestätigt werden, desgleichen der Transport von hochmolekularer RNS von den Nährzellkernen zu den Oocyten in der Phase euplasmatischen Wachstums. Ein Transport in jüngere Oocyten erfolgt nicht. Ein Beitrag des Follikelepithels zur RNS-Versorgung der Oocyten wie er für eine andere Wanze beschrieben wurde, ist bei Pyrrhocoris nicht feststellbar; gleichfalls im Gegensatz zu den Befunden an anderen Wanzen findet eine relativ schwache RNS-Synthese in allen Oocytenkernen statt. Protein wird mit unterschiedlicher Intensität in der gesamten Ovariole synthetisiert und von den Nährzellen in die Oocyten transportiert.Wie im polytrophen Ovar sind zwei RNS-Transporte unterscheidbar: Die langsamere Hauptfraktion hat anscheinend die gleiche, geringe Geschwindigkeit wie der Proteintransport; es wird daher angenommen, daß es sich um die passive Verfrachtung von Ribosomen im Strom des Euplasma handelt. Eine geringere Menge markierter RNS wird schneller durch das Cytoplasma transportiert und als messenger-RNS diskutiert.

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Summary Synthesis and transport of DNA, RNA, and proteins were studied in a telotrophic ovary using autoradiography. The occurrence of endomitosis in nuclei of differentiating nurse cells and follicular epithelium can be confirmed for Pyrrhocoris and also the transport of high molecular RNA from the nurse cell nuclei into the oocytes during their phase of euplasmatic growth. There is no transport into younger oocytes. In Pyrrhocoris no contribution of the follicular epithelium to the RNA supply of the oocytes is found as described for a different Heteroptere; contrary to the findings reported for other Heteroptera, a relatively low rate of RNA synthesis is detected in all oocyte nuclei. Protein is synthesized with different intensity in all parts of the ovariole and transported from the nurse cells into the oocytes.It is possible, like in the polytrophic ovary, to distinguish between two modes of RNA transport. The bulk of the RNA seems to moove at the same low speed as the proteins, presumably representing a passive movement of ribosomes in the flow of euplasma. A smaller fraction of labelled RNA is transported faster through the cytoplasm; it may consist of messenger RNA.

Die Untersuchungen wurden z.T. mit Mitteln durchgeführt, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft Herrn Prof. Bier zur Verfügung stellte.     

Licht- und fluoreszenzmikroskopische Darstellung spezifischer Zellen und Strukturen des Binde- und Nervengewebes von Gastropoden im Semidünnschnitt

Zusammenfassung Im Binde- und Nervengewebe von Gastropoden, welche in Kunstharze eingebettet wurden, lassen sich nach Entfernung des jeweiligen Einbettungsmediums mit licht- und fluoreszenzmikroskopischen Färbeverfahren (Paraldehydfuchsin, Aldehydthionin, Alcianblau, Pseudoisocyanin, RF 500) mit hoher histochemischer Spezifität Zellen und Strukturen darstellen. Neben verschiedenen Zelltypen mit unterschiedlichen Funktionsstadien im Bindegewebe können vor allem die neurosekretorischen Zellen und ihre Fortsätze in den Cerebralganglien der untersuchten Schneckenarten bis in ihre Neurohämalbereiche differenziert angefärbt werden. Mit AT und PAF konnten dabei neurosekrethaltige Axone in der Cerebralkommissur von Planorbarius corneus erstmals sicher lichtmikroskopisch nachgewiesen werden. Die von uns verwendeten Verfahren erlauben eine gezielte elektronenmikroskopische Analyse der im Semidünnschnitt licht- und fluoreszenzoptisch selektiv histochemisch identifizierten Zellen und Strukturen.

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Light- and fluorescence microscopic investigations on specific cells and structures in semithin sections of the connective- and nervous tissues of gastropods

Summary In the present study specific cells and structures in the connective-and nervous tissues of some gastropods were demonstrated by light- and fluorescence techniques, performed on semithin sections of plastic embedded material. After dissolving the embedding medium (Epon or Styrene-methacrylate), the semithin sections are stainable by Gomori's Paraldehyde-Fuchsin, Aldehyde-Thionin, Alcian Blue and the fluorochromes Pseudoisocyanin and RF 500. Best results are obtained optically by staining with Pseudoisocyanin, because all fluorescing substances (i. a. the neurosecretory cells and fibres in the ganglia) appear on a practically dark background. For the first time, with Aldehyde-Thionin and Paraldehyde Fuchsin—but not with Pseudoisocyanin—neurosecretory fibres has been demonstrated in the cerebral commissure of Planorbarius corneus.The histochemical identifying of specific cells and structures in semithin sections by light- and especially fluorescence microscopic highly selective reactions gives the possibilities to analyse these target cells by electron microscopic investigations.

     

Zur Entstehung des Golgi-Apparates. Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Spermatiden von Eisenia foetida (Annelidae)

Zusammenfassung An Spermatiden von Eisenia foetida wurde die Zelldifferenzierung zu Beginn der Spermiohistogenese untersucht. Die mit der zentralen, kernlosen Nährmasse, dem Cytophor, ein Syncytium bildenden Spermatiden besitzen zu Anfang der Zelldifferenzierung Vesikel, die im peripheren Kernbereich und im Lumen der perinucleären Zisterne liegen. Die Zellmembran am Verbindungsstück zum Cytophor trägt einen fuzzy coat, die Spermatidenmembran weist deutliche coated vesicles auf. Der Golgi-Apparat entsteht am prospektiven Schwanzende durch Auswachsen der ersten vesikelbildenden Lamelle aus der Kernmembran, die zuvor typische morphologische Veränderungen durchmacht. Die weiteren Lamellen eines Dictyosoms bilden sich durch Umfaltung der zuvor entstandenen. Anschließend werden an der Kernmembran die Mitochondrien differenziert. Die Genese der Cristae und der äußeren Mitochondrienmembran bleibt problematisch. Im Cytophor findet man annulierte Lamellen, degenerierte Golgi-Apparate und vesikelhaltige, abgeschnürte Zisternen des ER. Diese Formationen werden im Zusammenhang mit einer Reduktion des Cytoplasmas von den Spermatiden an das Cytophor abgegeben.

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On the origin of the golgi-apparatus. electron microscopical observations on spermatids of Eisenia foetida (Annelidae)

Summary The early cytodifferentiation is studied in developing spermatids of Eisenia foetida. The spermatids are attached to a central, anucleate mass of cytoplasm, the cytophore. They contain vesicles in the periphery of their nuclei and the perinuclear space. The cell membrane of the connecting bridge to the cytophore is covered with a fuzzy coat. The spermatid membrane is provided with coated vesicles. The Golgi apparatus develops at the prospective tailside by outgrowth of a vesicle producing lamella from the nuclear membrane, which before has undergone typical structural changes. Further dyctiosomal lamellae are formed by folding of already existing lamellae. Finally the mitochondria adhering to the nuclear membrane differentiate. The genesis of the cristae and the outer mitochondrial membrane remains problematical. In the cytophore there are annulate lamellae, degenerated dictyosomes and vesicle-containing cisternae of the endoplasmic reticulum. These formations are transferred from the spermatids to the cytophore, thus reducing the volume of their cytoplasm.

Herrn Prof. Dr. med. J. Staubesand danke ich für wertvolle Hinweise und Kritik.     

Untersuchungen am Ovar von Bruchidius obtectus Say. (Coleoptera-Polyphaga) zur Klärung des Oocytenwachstums in der Prävitellogenese

Zusammenfassung Im ersten Teil der Arbeit werden die Ovariolen adulter Imagines von Bruchidius obtectus licht- und elektronenmikroskopisch untersucht. Durch den Nachweis von Nährsträngen, die die Oocyten mit den Nährzellen der Endkammer verbinden, konnte erstmals gezeigt werden, daß Bruchidius telotroph-meroistische Ovariolen besitzt. Die Nährzellen, deren Kerne kettenförmige Nukleolen aufweisen, bilden bei den Imagines ein Syncytium, das von einem räumlichen Maschennetz aus interstitiellen Zellen stabilisiert wird. In den Oocytenkernen entsteht während der Prävitellogenese eine Karyosphäre, von der aus Nukleolarkörper, Binnenkörper und segmentierte Längsstrukturen gebildet werden. Die Nukleolarkörper und die kettenförmigen Nährzellnukleolen werden als multiple Nukleolen diskutiert.Der zweite Teil der Arbeit stellt eine ontogenetische Untersuchung des Ovariolengewebes dar. Danach entsteht das Nährzellsyncytium in der Phase der Imaginalhäutung aus einem zellulär-fusomalen Verband. Die morphologische Abgrenzung der Ei- und Nährzellen voneinander sowie die Ausbildung von Nährsträngen finden ebenfalls in dieser Entwicklungsphase statt. Die präsumptiven Ei- und Nährzellen durchlaufen auf dem Puppenstadium das Pachytän der Prophase der Meiose. Damit weisen sich die Nährzellen als Keimbahnabkömmlinge aus.Im dritten Teil der Untersuchungen erfolgt eine Analyse der DNA- und RNA-Synthese sowie des RNA-Transports in dem Ovariolengewebe adulter Imagines. DNA Markierungen mit ³H-Thymidin lassen auf einen, wenn auch geringen, Polyploidiegrad der Nährzellkerne schließen. Markierungen mit ³H-Uridin belegen eine hohe RNA-Syntheserate der Nährzellkerne. Mit nahezu gleicher Intensität wie die Nährzellkerne synthetisieren auch die Oocytenkerne RNA, obwohl sie eine Karyosphäre bilden. Mit Hilfe von Markierungsgradienten im Ooplasma sowie von Nährstrangmarkierungen gelang der Nachweis eines RNA-Transportes von Nährzellsyncytium über die Nährstränge in die Oocyten.Abschließend wird das telotrophe Ovar von Bruchidius (Coleoptera-Polyphaga) dem telotrophen Ovar der Heteropteren gegenübergestellt. Der Vergleich legt eine konvergente Entwicklung dieses Ovartyps bei Insekten nahe.

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The growth of oocytes during previtellogenesis in the ovary of Bruchidius obtectus say. (Colepotera-Polyphaga)

Summary In the first part of the investigation the ovarioles of adult imagines are analyzed by light and electron microscopy. It is shown that nutritive cords connect the oocytes with the apical trophic tissue, demonstrating that Bruchidius has telotroph-meroistic ovarioles. The trophic tissue, in which the nurse cell nuclei contain chain-like nucleoli, is a syncytium stabilized by a three-dimensional network of interstitial cells. During previtellogenesis, a karyosphere is formed in oocyte nuclei in which nucleolar bodies, endobodies, and filament bodies originate. The nucleolar bodies and the chain-like nucleoli of nurse cells are considered to be multiple nucleoli.In the second part, the development of the ovariole tissue during ontogenesis is studied. The syncytial trophic tissue derives from a cellular-fusomal organization during the phase of molting. During the same period, the morphological distinction between nurse cells and oocytes as well as the development of nutritive cords take place. Nurse cells are derived from the germ-line, since, during pupal stages, both the prospective oocytes and the prospective nurse cells undergo the prophase of meiosis up to pachytene.The third part is an investigation of DNA- and RNA-synthesis and RNA-transport in the ovariole tissue of adult imagines. DNA labelling with tritiated thymidine shows a small degree of polyploidisation in nurse cell nuclei. By labelling with tritiated uridine, a high rate of RNA-synthesis could be demonstrated in nurse cell nuclei. A similar amount of RNA-synthesis exists in oocyte nuclei, even if they form a karyosphere. The transport of RNA from the apical trophic tissue via the nutritive cords into the oocytes is demonstrated by silver grain gradients over the ooplasm and by the labelling of nutritive cords.Finally, the telotrophic ovary of Bruchidius (Coleoptera-Polyphaga) is compared with the telotrophic ovary of Heteroptera, suggesting a convergent development of telotroph-meroistic ovaries in insects.

Meinem verstorbenen Lehrer Herrn Prof. Dr. Karlheinz Bier bin ich für die Überlassung des Themas und für die rege Anteilnahme am Fortgang der Arbeit zu großem Dank verpflichtet. Ebenso gilt mein Dank Herrn Prof. Dr. Klaus Heckmann, der mir die Fortsetzung der Arbeit ermöglichte. Für zahlreiche Diskussionsbeiträge und kritische Anmerkungen danke ich Herrn Prof. Dr. Oswald Hess, Herrn Dr. Udo Mays, Herrn Prof. Dr. Karl Müller und Herrn Dr. Fritz Weber. Frau Marianne Unger danke ich für die technische Hilfe bei der Anfertigung des Schemas.     

Über die Neubildung von Mitochondrien: Elektronenmikroskopische Untersuchungen an Spermatiden von Eisenia foetida (Annelidae)

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Befunde sprechen für die de novo — Biogenese von Mitochondrien in den Spermatiden des Regenwurms (Eisenia foetida) zu Beginn der Spermiohistogenese. Es lassen sich zwei Entstehungsorte und -arten unterscheiden: An der Kernmembran — und zwar im Bereich des prospektiven Schwanzendes — bilden sich die künftigen sechs Mittelstücksmitochondrien aus, im Grundcytoplasmaohne erkennbare Bevorzugung bestimmter Regionen— differenzieren sich die übrigen Mitochondrien. Die Mitochondrienmatrix entsteht offenbar unter Mitwirkung eines granulären, aus dem Kernraum in das Cytoplasma gelangenden Materials. Hierbei löst sich die Kernmembran temporär und lokal begrenzt auf oder zerfällt in Fragmente. In einer diffus begrenzten, relativ elektronendichten Matrix, der Mitochondrien-Anlage, kommt es zur Neubildung von Mitochondrienmembranen, die eine Substruktur aus 45–60 Å messenden Untereinheiten erkennen lassen. Wider Erwarten treten zunächst die Membranen der Cristae und erst anschließend die der Hülle in Erscheinung. Eine Membransynthese aus einem vorgegebenen rimer wird diskutiert.

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On the de novo biogenesis of mitochondria: Electronmicroscopical observations on spermatids of Eisenia foetida (Annelidae)

Summary Electronmicroscopical observations on spermatids of Eisenia foetida demonstrate a de novo biogenesis of mitochondria in cytoplasm. There are two kinds of differentiation: The later mitochondria of the middlepiece originate in the prospective tailside attached to the outer nuclear membrane; the other mitochondria differentiate in the cytoplasm without obvious preference of particular regions. The mitochondrial matrix is formed in connection with a granular material, which is transferred from the nucleus to the cytoplasm. At the places of transference the nuclear membrane breaks up into fragments. In a matrix which is diffused in the beginning new membranes originate, in which a substructure of subunits of 45–60 Å can be discerned. The outer mitochondrial membrane is built up after the cristae. A synthesis of membrane in connection with a given primer is discussed.

     

Die Spermiohistogenese des Süßwasser-Ostracoden Notodromas monacha O. F. Müller

Zusammenfassung Bei Notodromas monacha (Ostracoda) wird die Entwicklung der Spermatiden von der Spindelbis zur Schlauchform mit Phasenkontrast und elektronenmikroskopisch untersucht. Am Kern der spindelförmigen Spermatiden sind an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei Ausstülpungen der Membran zu beobachten. Aus ihnen werden offenbar unter Beteiligung von Vesikeln des endoplasmatischen Reticulum zwei Flügelstrukturen aufgebaut. Jede Flügelstruktur besteht aus zwei Lamellen, die mit tubulären Elementen besetzt sind. An den schlauchförmigen Spermatiden läßt sich ein dicker Körper und ein dünner Faden unterscheiden. Kern, Nebenkern-Derivate und Flügelstrukturen durchziehen den Körper der Länge nach. Der Faden enthält nur noch den Kern und die Ausläufer der Flügelstrukturen. Im Bereich des freien Körperendes liegt im Kern ein als Chromatin gedeuteter Kolben. Diesem folgt in Richtung zum Fadenende ein dichter Achsenstab, der von einer Doppelmembran umhüllt ist. Im dorso-lateralen Kernraum finden sich elektronendichte Brocken unbekannter Bedeutung. Nach Beendigung des Aufbaues der Flügelstrukturen wird das endoplasmatische Reticulum samt Mikrotubuli weitgehend abgebaut. Gleichzeitig verschwindet die den Achsenstab umhüllende Doppelmembran. Die Flügelstrukturen werden als das für die Motilität der Spermien verantwortliche Organell gedeutet.

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The spermiogenesis of the fresh-water ostracod Notodromas monacha O. F. Müller

Summary The transformation of spindle-like spermatids into tubular forms in Notodromas monacha (Ostracoda) has been studied by means of phase contrast and electron microscopy. At each of two opposite sides of the nucleus of spindle-like spermatids, two extensions of the nuclear membrane arise. These extensions form two Flügelstrukturen (wing-like structures) obviously by participation of vesicles of the endoplasmic reticulum. Each Flügelstruktur consists of two lamellae, each bearing numerous tubules. The tube-like spermatids consist of a large body and a small thread. The nucleus, the Nebenkern-derivatives and the Flügelstrukturen extend through the whole body. Within the thread only the nucleus and the outermost parts of the Flügelstrukturen are found. A columnar body, supposed to be chromatin, is located within that part of the nucleus which is situated in the free end of the body. A dense axial rod extends between the columnar body and the free end of the thread. The dorso-lateral sphere of the nucleus contains electron dense particles of unknown function. As soon as the construction of the Flügelstrukturen is finished, the endoplasmic reticulum and the microtubules are reduced. Simultaneously the double-membrane surrounding the axial rod disappears. The Flügelstrukturen are interpreted as organelles responsible for the motility of the sperm.

     

Lactate dehydrogenase isoenzymes in the mammalian egg: Investigations by micro disc electrophoresis in 15 species of the orders Rodentia,Lagomorpha, Carnivora,Artiodactyla and in man

Summary The LDH isoenzyme pattern in oocytes, ova or fertilized eggs of 16 mammalian species belonging to five different taxonomic orders was demonstrated by micro disc electrophoresis. The results obtained point to the existence of two types of oocytes in mammals: while in species of the orders Rodentia and Lagomorpha only LDH1 ( subunits) is demonstrable, in species of the orders Carnivora and Artiodactly and in man LDH isoenzymes formed of and subunits are present in the oocyte. In a number of species, the LDH pattern was also studied in ova and fertilized eggs. No change in the isoenzyme pattern was seen during this developmental period. From this it is concluded that there is no uptake of LDH from the environment and that all LDH activity is due to storage products synthesized during oogenesis.

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Zusammenfassung Aus Oocyten bzw. unbefruchteten oder befruchteten Eiern von 16 Säugerspecies, die fünf verschiedenen Ordnungen angehören, wurde das LDH-Isoenzymmuster mit Hilfe der Mikro-Disk-Elektrophorese untersucht. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß die Säuger nach ihrem LDH-Muster in den Oocyten in zwei Gruppen getrennt werden können: Bei Species der Ordnungen Rodentia und Lagomorpha konnte nur LDH1 (-Untereinheiten) nachgewiesen werden, während bei Species der Ordnungen Carnivora und Artiodactyla und beim Menschen zusätzliche LDH-Isoenzyme beobachtet wurden, die auf das Vorhandensein von - und -Untereinheiten in der Oocyte schließen lassen. Bei Species, deren LDH-Muster auch in unbefruchteten und befruchteten Eiern untersucht werden konnte, fand sich während dieser Entwicklungsperiode keine Veränkderung des Isoenzymmusters gegenüber den Oocyten. Dieser Befund spricht dafür, daß keine LDH aus der Umgebung in den Keim aufgenommen wird und daß die Gesamtaktivität der LDH aus Vorratsstoffen stammt, die bereits während der Oogenese synthetisiert worden sind.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 46).     

Über die Degeneration von Eizellen des Zebrafisches,Brachydanio rerio,in vitro

Zusammenfassung In Ovarkulturen des Zebrafisches, Brachydanio rerio, wird der Degenerationsverlauf der Eizellen verschiedener Entwicklungsstadien beschrieben. Junge dotterlose Oocyten überstehen die 4 wöchige Kultivierung ohne wesentliche morphologische oder histochemisch nachweisbare Veränderungen. Oocyten mittleren Alters, die bereits Rindenvakuolen enthalten, verlieren im Laufe der Kultivierung ihre cytoplasmatische Basophilie und ihre in vivo zahlreichen Nukleolen. Bei einem Teil dieser Eizellen sind als Zeichen beginnender Degeneration Follikelepithelzellen im randständigen Cytoplasma eingewandert. Reife Oocyten beginnen nach 1–2 Wochen mit der Degeneration. Das in der Kultur auswachsende Follikelepithel behält seine Fähigkeit bei, in degenerierende Eizellen einzuwandern und Dotter zu phagocytieren.

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Oocyte degeneration in the zebrafish, Brachydanio rerio, in vitro

Summary In cultured ovarian tissue of the zebrafish, Brachydanio rerio, the degeneration of oocytes in various developmental stages is described. Young yolk-free oocytes survive the 4 weeks cultivation time without significant morphological and histochemical alterations. In medium sized oocytes, which contain cortical granules already, the cytoplasmic basophilia and the number of nucleoli decrease in the culture. Some of these oocytes show follicular epithelial cells invading in the peripheral cytoplasm. Mature oocytes become atretic after 1 or 2 weeks cultivation time. The outgrowing follicular epithelial cells retain their ability to penetrate degenerating oocytes and to take up yolk by means of phagocytosis.

     

Nachweis der α-Glycerophosphatdehydrogenaseaktivität während der Spermiogenese im Rattenhoden

Zusammenfassung Die Autoren untersuchten zwecks Nachweis der Aktivität und Verteilung von -Glycerophosphatdehydrogenase die männlichen Keimdrüsen von Kontroll-sowie mit hypophysären Gonadotropinen (Präphyson, Promonta-Hamburg) stimulierten Versuchsratten. Es konnte festgestellt werden, daß die Aktivität der untersuchten Dehydrogenase in den Samenkanälchen dieser Tierart erst bei den Spermatiden in Erscheinung tritt. Die Verteilung des Reaktionsproduktes entspricht der Lokalisation von Mitochondrien. Im Verlauf der Spermiogenese erfolgt, entsprechend dem Lokalisationswechsel der Mitochondrien, eine polwärts gerichtete Reaktionsverschiebung. Schließlich treten während der Umbildungsphase der Spermatiden zu reifen Spermien die Diformazanablagerungen in den Mitochondrien der Verbindungsstücke auf. Gleichzeitig wurde festgestellt, daß das Reaktionsmuster der -Glycerophosphatdehydrogenaseaktivität in den einzelnen Kanälchenquerschnitten deren zyklische Funktion in Erscheinung bringt und die Definition zuläßt, in welcher Spermiogenesephase sich die Zellen des Samenepithels befinden. Die Intensität der untersuchten Reaktion erfährt unter dem Einfluß injizierter Gonadotropine eine wesentliche Steigerung.

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Summary The authors examined the distribution of histochemical reaction to -glycerophosphate dehydrogenase activity in normal rat testes and after their stimulation with pituitary gonadotrophins (Präphyson, Promonta-Hamburg). It was found that the activity of dehydrogenase examined does not appear in seminiferous tubules of this species until it does in spermatids. Distribution of the reaction product in spermatids corresponds to the localization of mitochondria. During spermiogenesis the reaction displaces in the cells polarly according to changes of mitochondria localization. Finally, in maturation phase of spermatozoa the diformazan deposits occur in mitochondria of their middle-piece. Simultaneously it was found that the pattern of behaviour of reaction to -glycerophosphate dehydrogenase activity in transsection of several different tubules reveals their cyclical function, and determines in what stage of spermiogenesis the cells of germinal epithel are. Intensity of reaction examined is increased considerably after injection of gonadotrophins.

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In Übereinstimmung mit den Anschauungen zahlreicher Autoren bezeichnen wir als Spermiogenese die Umwandlung von Spermatiden zu Spermien.

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Die Arbeit wurde durch das Zoologische Komitee des 2. Ausschusses der Polnischen Akademie der Wissenschaften finanziert.

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Autoren sprechen Herrn W. Basinski für die Ausführung der Mikrophotographien ihren Dank aus.     

Gene frequencies of soluble glutamic-pyruvic-transaminase in a northern German population (Hamburg)

Summary Different LDH isoenzyme patterns are present in oocytes or unfertilized egg cells of different mammals. While in species of the orders Rodentia and Lagomorpha only LDH1 (-subunits) has been found, species of the order Carnivora and Artiodactyla show further LDH isoenzymes, indicating the participation of -subunits.

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Zusammenfassung In Oocyten oder unbefruchteten Eizellen verschiedener Säuger finden sich verschiedene LDH-Isoenzymmuster. Während bei Species der Ordnungen Rodentia und Lagomorpha stets nur LDH1 (-Untereinheiten) gefunden wurden, zeigten Arten der Ordnungen Carnivora und Artiodactyla weitere LDH-Isoenzyme, die auf Beteiligung von -Untereinheiten schließen lassen.

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Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB 46).     

Oogenese und Sexualität der KäferschneckeLepidochitona cinereus (Mollusca,Polyplacophora)

Zusammenfassung 1. Die Entwicklung der Oocyten vonLepidochitona cinereus (L.) wurde lichtmikroskopisch untersucht und nach histologischen Merkmalen in fünf Stadien eingeteilt.2. Während der Reifung wachsen die Oocyten aus dem Keimepithel heraus, bleiben mit ihm zunächst durch einen Gewebsstiel verbunden und lösen sich schließlich völlig.3. Vor Eintritt in die Hauptphase der Vitellogenese wird die Oberfläche durch Vorwölbungen des Cytoplasma wesentlich vergrößert. Diese Vorwölbungen bilden sich später zurück.4. Die Oocytenhülle ist mehrschichtig und trägt charakteristische Anhänge.5. Körpervolumen und Ovarvolumen stehen in direkter Korrelation. Die werden bei einer Länge von etwa 6 mm legereif.6. Erwachsene legen durchschnittlich 1300, maximal 1800 Eier pro Jahr. Höhepunkte der Eiablage sind im Lister Wattenmeer die Monate Mai-Juni und September-Oktober.7. Die Geschlechter treten im Verhältnis 1:1 auf.8. Sexualdimorphismus ließ sich nicht nachweisen.

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Oogenesis and sexuality of the chiton,Lepidochitona cinereus (Mollusca, Polyplacophora)

The development of the oocytes ofLepidochitona cinereus (L.) has been studied by light microscopical techniques. This development comprises 5 stages, which can be characterized by histological features. During development the egg cells protrude gradually from the germ epithelium and, finally, become separated from the epithelium. Preceding main vitellogenesis, the oocyte surface is enlarged by cytoplasmic protrusions, which are later reduced. The oocyte cortex or hull is multilayered and is set with appendages. The volumes of the animal's body and of the ovary are directly correlated. Young females become ripe at a length of 6 mm. Adult females produce about 1300 (maximum 1800) eggs annually. Near List (on the North Frisian Island of Sylt) the main spawning times are from May to June and from September to October. Sex ratio is 1 : 1; sexual dimorphism has not been demonstrable.

     

Der Phragmoplast der Spermatiden von Spirostreptus spec. (Myriapoda,Diplopoda)

Zusammenfassung Die Spermatiden von Spirostreptus spec. bleiben während der ersten Phasen der Spermiohistogenese durch Zellbrücken miteinander verbunden. Im Bereich der Brücke tritt ein Phragmoplast auf, der zuerst aus Zwischenspindelfasern, einem regelmäßigen Netzwerk endoplasmatischen Retikulums und aus einem kugeligen osmiophilen Körper besteht. Die osmiophile Substanz wird stark vermehrt und erstreckt sich in die Zellbrücke, während das endoplasmatische Retikulum dort verschwindet. Vor der Durchtrennung der Zellbrücke ziehen sich das granulierte Material und die Spindelfasern aus der Zone der trennenden Zellmembran zurück. Dort erscheinen dann Bläschen und konfluieren zu den Zellmembranen.

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The phragmoplast in the spermatides of Spirostreptus spec. (Myriapoda, Diplopoda)

Summary During the early phases of the spermiohistogenesis the spermatides of Spirostreptus spec. are connected by cell bridges. In the region of the bridge a phragmoplast appears which at first consists of continuous spindle fibres, a regular network of endoplasmatic reticulum and a spheric osmiophilic body. The osmiophilic substance increases and extends into the cell bridge while the endoplasmatic reticulum is disappearing there. Before the cell bridge is divided the granulated material and the spindle fibres retract from the zone of the separating cell membrane. Then there are appearing vesicles which fuse to the cell membrane.

     

Vergleichende fluoreszenzmikroskopische und elektronenmikroskopische Untersuchungen am zentralen Nervensystem von Planorbarius corneus L. (Basommatophora)

Zusammenfassung Durch Vergleich fluoreszenz- und elektronenmikroskopischer Untersuchungen am zentralen Nervensystem von Planorbarius corneus L. wird nachgewiesen, daß in den Schlundringganglien Neurosekretzellen vorkommen (Nachweis mit Pseudoisocyaninchlorid), die mit Nervenzellen nicht identisch sind, die durch ihren hohen Gehalt an biogenen Aminen auffallen (Nachweis durch die Methode von Falck und Owman, 1965). Es können daher im Schlundring von Planorbarius corneus peptiderge und aminerge Neurosekretzellen unterschieden werden. Die PSC-positiven Neurosekretzellen enthalten elektronendichte Elementargrana und die aminergen Neurone dense-core Vesikel. Der Nachweis biogener Amine in einigen Nervenzellen von Planorbarius corneus spicht für deren chemische Identität mit Transmittersubstanzen, ihre hohe Konzentration aber für eine Abgabe in die Körperflüssigkeit.

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Comparative fluorescence- and electron microscopic studies of the central nervous system of Planorbarius corneus L. (Basommatophora)

Summary The neurosecretory system of the snail Planorbarius corneus has been investigated by fluorescence and electron microscopy. With the fluorochrome Pseudoisocyanin the established neurosecretory system in the cerebral ganglia and single neurosecretory cells in the other ganglia show an intensive yellow fluorescence. Electron micrographs reveal the presence of electron dense granules (elementary granules) in the pericarya and the axons of neurones which have the same localisation in the ganglia as the pseudoisocyanin-positive cells. The fluorescence technique for biogenic amines produces yellow and green fluorescence within neurons and in the neuropil and nerves. The fluorescence obtained in determinable areas and neurones correlates well with the electron microscopic location of dense-core vesicles within the pericarya and axons of cells in even the same areas. It is discussed, that in this animal both types of cells are so-called neurosecretory cells, because the high content of elementary granules in the peptidergic neurosecretory cells and of dense-core vesicles in the aminergic neurosecretory cells is an indication for secretion of these products in neurohaemal areas (circulatory channels).

     

Die Ei- und Embryonalentwicklung vonCorydendrium parasiticum mit besonderer Berücksichtigung der Oocyten-Feinstruktur während der Vitellogenese

Zusammenfassung 1. Die Ei- und Embryonalentwicklung des HydroidenCorydendrium parasiticum (L.) wurde unter besonderer Berücksichtigung der feinstrukturellen Veränderungen der Oocyten während der Vitellogenese untersucht.2.Corydendrium bildet als Stockform Monopodien mit Endpolypen und subterminaler Knospung. Das Perisarc beziehungsweise Periderm der Kolonie wird durch mit Toluidinblau metachromatisch anfärbbare Tröpfchen des Ektoderms gebildet; sie zeigen eine parakristalline Binnenstruktur und entsprechen den unter dem Lichtmikroskop sichtbaren, stark acidophilen Grana. In die Grundsubstanz der Mittellamelle sind Fibrillen mit periodischer Anordnung von Untereinheiten eingelagert. Perforationen in der Mittellamelle sind ein Ergebnis durchtretender Zellausläufer, die vermutlich eine Funktion beim Nahrungsaustausch besitzen.3. Die Eizellen entstehen diffus in der Keimzone unterhalb eines Hydranthen. Ektodermale I-Zellen wandern nachweislich durch die Mittellamelle und differenzieren sich im Entoderm zu Keimzellen. Nur in diesem sind Prophase-Stadien der Meiose zu finden. Mit Berechtigung kann jedoch, trotz unterschiedlicher Herkunft der I-Zellen in der Frühentwicklung, von einer ektodermalen Abstammung der Hydroiden-Keimzellen gesprochen werden.4. Die Eizellen wandern während der Wachstumsphase auf der Mittellamelle zur Gonophoren-Bildungszone. Die Gonophoren sind Hydranthen-Knospen homolog und vermutlich phyletisch umgewandelte Hydranthen. Frühzeitig in eine Knospenausstülpung einwandernde Oocyten legen deren Entwicklung zum Gonophor fest oder werden durch dessen morphologisch noch nicht sichtbares Blastem angelockt. Die Oocyten werden im Gonophor durch dessen Wachstum passiv mitgenommen und von einem allseitig geschlossenen Follikel-Epithel umgeben. Nach der Endphase ihres Wachstums vollziehen sie im Gonophor ihre beiden Reifeteilungen, wobei sie vorher ihr Follikel-Epithel durchbrochen haben. Die Befruchtung erfolgt entweder im Gonophor noch während des Auskriechens oder kurz danach an dessen Spitze im Freien.5. Die feinstrukturellen Veränderungen während der Vitellogenese werden entsprechend den Entwicklungsstadien der Eizelle beschrieben. Komplexdotter, Lipidtropfen und Glykogen stehen am Ende der Vitellogenese. Zur Bildung des mengenmäßig überwiegenden Reservematerials der befruchtungsfähigen Eizelle, des Komplexdotters, werden zahlreiche Zwischenstufen geformt. Von besonderem Interesse sind dabei die Cytosomen, die auf Grund ihrer engen Beziehung zum granulären endoplasmatischen Retikulum und wegen ihrer parakristallinen Innenstruktur den microbodies der Leber und Niere ähneln. In dem aus vier unterscheidbaren Komponenten bestehenden Komplexdotter sind vergleichbare parakristalline Strukturen nachweisbar, die den histochemisch im Dotter anderer Tierarten schon nachgewiesenen Enzymen entsprechen könnten. Neben einem Versuch, den Ablauf der Vitellogenese zu rekonstruieren, wird auf den Bau der Kernmembran und des Nucleolus näher eingegangen.6. Die Furchung beginnt schon während des Ausstoßens der Eier aus dem Gonophor, an das sich diese unter Abscheidung einer Embryonalhülle festkleben. Die Furchung ist total und äqual. Die Kreuzstellung der vier ersten Blastomeren ist die Folge ihrer Verschiebbarkeit gegeneinander. Eine Furchungshöhle tritt nicht auf. Die Keimblätterbildung erfolgt als Morula-Delamination. I-Zellen und Cnidoblasten werden im prospektiven Entoderm gebildet und wandern frühzeitig in das durch eine besondere Rindenzone gekennzeichnete Ektoderm. Eine polare Differenzierung tritt erst kurz vor dem Ausschlüpfen der Planula hervor.7. Die Planulae behalten bis zu ihrer Umwandlung in Primärpolypen ein solides Entoderm, wie es einem Sterrogastrula-Stadium entspricht. Schon nach einem Tag können sie metamorphosieren. Der bis zu 12 Tagen verzögerte Beginn der Metamorphose in Laborversuchen beruht wahrscheinlich auf der Abwesenheit bestimmter Bakterien.

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Egg and embryo development ofCorydendrium parasiticum with special reference to fine structure of the oocytes during vitellogenesis

Egg and embryo development ofCorydendrium parasiticum (L.) (Hydroida, Athecata) has been examined with special regard to ultrastructural changes of the oocytes during vitellogenesis. It has been established that ectodermal interstitial cells migrate through the mesolamella into the endoderm and differentiate there to germ cells. Despite differences in the origin of the interstitial cells during early development there is still justification to speak of ectodermal descent of hydroid germ cells. The gonophores are equivalent to hydranth buds. By early immigration, oocytes determine the development of buds into gonophores. After completion of vitellogenesis and rupture of the follicle epithelium eggs undergo meiosis. The total and equal segmentation starts already during spawning. After forming a solid morula, gastrulation takes place as moruladelamination. Interstitial cells and cnidoblasts are formed in the prospective endoderm and migrate early into the ectoderm. A polar differentiation becomes evident shortly before hatching of the planula. The planulae keep their solid endoderm until their transformation into primary polyps. Metamorphosis can occur after one day. The delayed beginning of metamorphosis up to 12 days under lab conditions is probably due to the absence of certain bacteria. According to developmental stages of the oocytes ultrastructural changes during vitellogenesis are described. The endproducts of vitellogenesis are heterogeneous yolk (Komplexdotter), lipid droplets and glycogen. The Komplexdotter represents the bulk of reserve material which is formed by several components of different origin. Of special interest in this respect are the cytosomes resembling the microbodies of liver and kidney because of their paracristalline core and close relationship to the rough endoplasmic reticulum. Comparable cores exist in the Komplexdotter which may correspond to enzymes histochemically identified in the yolk of other species.

     

Untersuchungen zur Dotterbildung in den Oocyten von Xiphophorus helleri (Heckel, 1848) (Teleostei,Poeciliidae)

Zusammenfassung Die Verteilung von Nucleinsäuren, Polysacchariden, Proteinen und Fetten in den verschiedenen Entwicklungsstadien der Oocyten von Xiphophorus helleri wurde histochemisch untersucht. Junge Oocyten enthalten viel RNS und Proteine, aber wenig Fett. Während der Vitellogenese steigt der Gehalt an Fetten, Glycoproteide werden eingebaut. Die dazu nötigen Stoffe werden aus dem mütterlichen Körper in niedermolekularer, löslicher Form über das Follikelepithel zur Oocyte transportiert. Diese histochemischen Befunde werden durch Ergebnisse der Elektrophorese gestützt. In elektronenmikroskopischen Untersuchungen wurden den histochemischen Fakten weitere morphologische Grundlagen zugeordnet. Während der Prävitellogenese tritt ein Dotterkern auf, der sich vor Beginn der Dotterbildung auflöst. Coated vesicles nehmen Material aus dem perioocytären Interzellularraum auf. Zellstrukturen der Oocyte beteiligen sich am Dotteraufbau. Besonders auffallend sind die Veränderungen an den Mitochondrien. In der Zusammensetzung des Dotters und in der Beteiligung der Organellen gibt es Unterschiede zu Lebistes. Injektionen von Myofer runden die Ergebnisse ab. Vom maternalen zum embryonalen Gewebe erfolgt ein Transport von Nährstoffen, nicht nur Gasaustausch. Die Definition der Ovoviviparie muß daher erweitert werden.

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Studies on yolk formation in oocytes of Xiphophorus helleri

Summary The distribution of nucleic acids, polysaccharides, proteins, and fats in different developmental stages of oocytes of Xiphophorus helleri was studied using histochemical methods. Young oocytes had high RNA and protein contents. During vitellogenesis, the fat content increased and glycoproteins were deposited. These substances were transported from the maternal body into the oocyte in a soluble, small molecular form. The histochemical results were supported by our studies using electrophoretic and electron microscopic methods. During previtellogenesis, a yolk nucleus appeared. Coated vesicles took up material from the intercellular space around the oocyte. Differences between Xiphophorus and Lebistes were observed in the composition of yolk and in the prevalent types of ultrastructural organelles present. In Xiphophorus, labelling by Myofer (intraperitoneal or intramuscular injections) verified the transport of nutritive material from the maternal body into oocytes (Stage III and IV) and embryonic tissues. This suggests that in Xiphophorus the definition of ovoviviparity has to be modified.

     

Die Bedeutung der “feedback”-Hemmung der Threonin-Desaminase für die Synthese von Valin und Leucin

Zusammenfassung In Arthrobacter Stamm 23 führte die durch Mutation verursachte allosterische Unempfindlichkeit der Threonin-Desaminase zur dereprimierten Bildung der Enzyme im Isoleucin-Valin-Leucin-Biosyntheseweg. Derepression erfolgte auch, wenn Wildtypzellen in Gegenwart von -Ketobuttersäure inkubiert wurden. In beiden Fällen wurde Isoleucin überproduziert und ins Kulturmedium ausgeschieden. Wie aus Wachstumsexperimenten hervorging, verursachte der Überschuß an -Ketobuttersäure im Medium primär einen Valin- und Leucin-Mangel, der zu einer vorübergehenden Wachstumshemmung führte. Durch die dereprimierte Bildung der Enzyme im Isoleucin-Valin-Biosyntheseweg konnte die Wachstumshemmung überwunden werden.Der vorübergehende Hemmeffekt der -Ketobuttersäure ließ sich auf eine Konkurrenz der Substrate am ersten gemeinsamen Enzym im Isoleucin-Valin-Biosyntheseweg, der Acetohydroxysäure-Synthase, zurückführen. Wegen des niedrigen K _m-Wertes für -Ketobuttersäure wird dieses Substrat vom Enzym bevorzugt umgesetzt. Durch gaschromatographische Bestimmungen der Acetoin- und Acetyläthylcarbinol-Bildung in Enzymtests mit variierten Substrat-Konzentrationen konnte nachgewiesen werden, daß relativ geringe Konzentrationen an -Ketobuttersäure genügen, um die -Acetolacetat-Bildung vollständig zu unterdrücken. Diese Ergebnisse erklären die durch -Ketobuttersäure verursachte vorübergehende Wachstumshemmung bei Bakterien.

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The effect of the feedback inhibition of threonine deaminase on valine-leucine biosynthesis

In Arthrobacter strain 23 the allosteric insensitivity of threonin deaminase caused by mutation resulted in derepressed formation of the enzymes of the isoleucine-valine-leucine pathway. Derepression was also observed, when wild type cells were incubated in the presence of -oxobutyrate. In both cases isoleucine was overproduced and excreted. As growth experiments indicated the excess of -oxobutyrate in the medium caused endogenous valine and leucine deficiency and a transient inhibition of growth. Derepressed formation of the isoleucinevaline biosynthetic enzymes resulted in relief of growth inhibition.The transient inhibitory effect of -oxobutyrate has been traced back to substrate competition at the first enzyme common to the isoleucine and valine pathway, acetohydroxy acid synthase. Due to the low K _m of the enzyme for -oxobutyrate this substrate is preferentially converted. As proven by gaschromatographical measurements of acetoin and acetylethyl carbinol produced in enzyme (acetohydroxy acid synthase) assays with varied substrate concentrations, relatively low concentrations of -oxobutyrate are able to suppress the formation of -acetolactate completely. These results explain the transient inhibitory effect of -oxobutyrate on the growth of bacteria.

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Abkürzungen -KBS -Ketobuttersäure - FAD Flavin-adenin-dinucleotid - AHS Acetohydroxysäure - IPM Isopropylmalat - TPP Thiaminpyrophosphat     

Zur Feinstruktur der Oocyten mariner Teleosteer

Zusammenfassung 1. Die Feinstruktur verschiedener Entwicklungs-Stadien von Oocyten mariner Teleosteer wurde elektronenmikroskopisch untersucht.2. Das überwiegende Strukturelement sind Membranen und Membransysteme.3. Die primäre Oocytenmembran im engeren Sinne ist eine typische Zellmembran, die sich nicht von anderen Zellmembranen unterscheidet.4. In jungen Entwicklungsstadien ist der Kontakt zwischen Oocyten und Follikel besonders eng. Die Oocytenmembran und der Interzellularraum verschwinden in engbegrenzten Bereichen.5. Die Oocytenmembran bildet Mikrovilli, die entweder gleichmäßig über die Eizell-Oberfläche verteilt sind oder in Gruppen zusammenstehen.6. Außerhalb der Oocyte wird zwischen den Mikrovilli eine homogene Substanz angelagert und damit die Bildung der Corticalschichten eingeleitet.7. Die Eirinde (Cortex) besteht aus zwei Schichten. Die äußere kann leistenförmige Erhebungen tragen, aus der inneren können sich fibrilläre Bündel differenzieren, die die Hülle enorm verstärken. Die Verbindung nach außen wird durch Radialkanäle aufrechterhalten, die sich erst kurz vor der Eiablage durch Verquellung der Fibrillenbündel schließen.8. Die Kernhülle besteht aus einer äußeren und einer inneren Membran, dazwischen liegt die perinucleäre Zisterne. Poren sind häufig, annulusartige Strukturen seltener.9. Die Kerne vergrößern während des Wachstums der Oocyten ihre Oberfläche durch Ausbuchtungen, in denen gewöhnlich ein Nucleolus liegt. Nucleolarmaterial wird an das Cytoplasma abgegeben.10. Von der Kernhülle schnüren sich Vesikel in das Cytoplasma ab, die sich in jungen Oocyten zu Membransäckchen formieren. Die Membransäckchen umgrenzen größere, weitgehend geschlossene Bezirke im Plasma, in denen unter Beteiligung von Mitochondrien Dotter gebildet wird. Sie wandern dann nach außen und zerfallen unter der Zellmembran in Vesikel.11. Ergastoplasma findet sich reichlich in den Zellen des Follikelepithels, kaum in der Oocyte selbst.12. Mitochondrien treten zuerst in Kernnähe auf, später erfüllen sie das Cytoplasma. Die Form ihrer Innenstrukturen ist variabel.13. Durch konzentrische Umgruppierung der Innenstrukturen gehen aus den Mitochondrien vielschichtig-membranöse Körper hervor, die in älteren Oocyten enge topographische Beziehung zu dem spärlich vorhandenen Ergastoplasma haben.14. Die Mitochondrien geben nach Umordnung ihrer Innenstrukturen langgestreckte, schmale Vesikel an das Cytoplasma ab. Damit wird nicht nur membranöses Material geliefert, es öffnet sich auch eine direkte Verbindung vom inneren Chondrioplasma zum Cytoplasma.15. Das diffus aus dem Kern austretende Material wird — wenigstens zum Teil — in den Hohlkehlen aufgewundener Mitochondrien konzentriert.16. Die in den Mitochondrien nachgewiesenen osmiophilen Partikel sind nicht Zentren der Dotterbildung (wie vielleicht beiRana).17. Zwei Wege der Dotterbildung werden unterschieden: frei im Cytoplasma oder innerhalb membranumschlossener Bezirke. Im Cytoplasma entsteht vor allem Lipoid-Dotter, innerhalb von Membranen Eiweißdotter.18. Der Dotterkern der Fischoocyten ist einfach granulär ohne weiteren Strukturinhalt. Er besteht aus Kernmaterial, das sich in einem mittleren Cytoplasmabereich vielleicht unter Mithilfe von Mitochondrien gesammelt hat und zur Zellperipherie wandert, wobei sich der Komplex wieder auflöst.19. Die Dalton-Komplexe bestehen aus 4 bis 5 flachen Zisternen, die nach den Seiten Vesikel abschnüren.20. Vesikel verschiedenster Herkunft übernehmen einen Teil des Stofftransportes in der Eizelle und als Pinocytose-Vesikel auch den Austausch zwischen Follikelzellen und Oocyte.21. Ribosomen treten im Cytoplasma der Oocyte erst dann auf, wenn Nucleolarsubstanz den Kern verlassen hat.22. Der zur Oocyte gehörende Follikel besteht aus dem Follikelepithel, der Basalmembran und der Theca folliculi.23. Der Interzellularraum zwischen Oocyte und Follikelepithel wird durch Einlagerung vor allem von Mucopolysacchariden zur Zona pellucida.24. Bei der Ovulation trennt sich die Oocyte entlang der Basalmembran vom Follikel.25. Die Barriere zwischen Blut und Oocyte besteht aus mindestens fünf Schichten.26. Eine klare Definition der Strukturen zwischen Oberflächenepithel und Oocytenplasma wird angestrebt.27. Die als Ultrafilter dienende Basalmembran ist in artspezifischer Weise ein- oder vielschichtig.28. Demersale Eier sind widerstandsfähig durch dicke Hüllschichten. Planktische Eier sind leichter gebaut, weichen in Einzelheiten der Konstruktion aber bei verschiedenen Arten voneinander ab.29. Das Differenzierungsgeschehen ist Ausdruck der der Eizelle innewohnenden oogenetischen Potenz.30. Nur die gemeinsame Betrachtung von Struktur und Funktion vermag zum vollen Verständnis der in der Oocyte ablaufenden Vorgänge zu führen.

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On the ultrastructure of the oocytes of marine teleosts

The fine structure of various stages of development of oocytes of several marine teleosts was studied by electron microscope. The primary membrane of the oocyte represents a typical cell membrane. The contact between the oocyte and the follicle is particularly close in early stages. The membrane of the oocyte and the intercellular space disappear in closely restricted areas. Outside the oocyte a homogeneous substance is applied between the microvilli introducing the forming of the cortical layers. The cortex consists of two layers: the outer one may bear ledge-like elevations; the inner one may form bundles of fibrils, which strengthen the cortex. During growth of the oocyte the surface of the nucleus is enlarged by indentations in which a nucleolus is almost always located. Nucleolar material is supplied to the cytoplasm. Mitochondria first appear near the nucleus; later they fill up the cytoplasm. Through concentrical regrouping of their inner structure, the mitochondria are transformed into multi-layered, membranous bodies which have a close topographical relation to the sparse ergastoplasm. After regrouping of their inner structures, the mitochondria detach small elongated vesicles into the cytoplasm. In this way, not only membranous material is delivered but also an immediate contact between the inner chondrioplasm and the cytoplasm is reached. There are two ways of yolk production: in the unconfined cytoplasm (lipid yolk) and within certain areas surrounded by membranes (protein yolk). The yolk nucleus of teleost oocytes is granulous and bears no other elements of structure. The intercellular space between the oocyte and the follicular epithelium is transformed into zona pellucida by storing of special mucopolysaccharides. During ovulation the oocyte is separated from the follicle along the basement membrane. The barrier between blood and the oocyte consists of at least 5 layers. The basement membrane, which serves as ultra filter, has one or more layers, depending on the species. The high resistance of demersal eggs is related to their thick cortical layers. Planktontic eggs are of more delicate structure, the details of their construction, however, vary among species.

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Habilitationsschrift zur Erlangung der venia legendi an der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Justus Liebig-Universität Gießen.