Die Photosynthese von Meerespflanzen in ihrer Beziehung Zum Salzgehalt

Zusammenfassung Werden Blattstücke vonPosidonia oceanica oder Thallusteile vonUlva lactuca unter sonst optimalen Assimilationsbedingungen aus Meerwasser in Süßwasser, überführt, so sinkt hier die apparente Assimilation beiPosidonia bis zu Null oder gar zu negativen Werten ab, beiUlva bis zu etwa 23% der Leistung im Meerwasser. Bei Rückführung in Meerwasser wird die Assimilationsrate ebenso schnell wieder erhöht, die Ausgangswerte werden allerdings innerhalb der Versuchszeit — einige 20-min-Perioden — meist nicht in voller Höhe wieder erreicht.Folgt der Wechsel zwischen Meer- und Süßwasser im Wechsel von 20 min, so reagieren die Versuchspflanzen mit der gleichen Präzision wie auf das Aus- und Einschalten einer Lichtquelle.Wird anPosidonia die photosynthetische Rate in verschiedenen Stufen verdünnten Meerwassers (Verdünnung nicht mit dest. Wasser, sondern mit Leitungswasser von bekanntem Bicarbonatgehalt und p_H) bestimmt und in Prozenten der Leistung in Meerwasser ausgedrückt, so ergibt sich die in Abb. 3 dargestellte Kurve. Innerhalb der Versuchszeit scheint jeder Meerwasserkonzentration ein bestimmter Photosynthesewert zugeordnet zu sein, ein Verhalten, das auf das Vorhandensein von Gleichgewichtszuständen hindeutet, die zwischen dem photosynthetischen System und dem Zustand des Außenmediums bestehen.Infolge der überaus raschen Reaktion der Pflanzen auf Änderungen im Außenmedium wird als Arbeitshypothese die Vermutung ausgesprochen, daß an der Änderung der photosynthetischen Rate bei Übertragung in und Rückführung aus Süßwasser in Meerwasser nicht Zustandsveränderungen imZellinneren, sondern Zustände der Membranen verantwortlich sind, welche das Ausmaß der CO₂-Permeation bestimmen und damit einen begrenzenden Faktor der Photosynthese darstellen.Mit 4 Textabbildungen     

Gibt das fixierte Präparat ein Äquivalentbild der lebenden Zelle?

Zusammenfassung Es wird versucht, die Ergebnisse von Vitalfärbungen mit basischen und sauren Farbstoffen zu histologischen Strukturfärbungen an toten und fixierten Präparaten in Beziehung zu setzen. Frühe Embryonalstadien von Aplysia sind für einen solchen Vergleich der verschiedenen Färbungsergebnisse besonders geeignet, da hier mit der Eireifung eine Plasmasonderung und polare Differenzierung einsetzt, die zu auffallenden Unterschieden in der vitalen und histologischen Färbbarkeit des animalen und vegetativen Materials führt.Vitalfärbungen mit Indikatoren ergaben für das animale Polplasma bzw. für das sich davon ableitende Mikromerenplasma ein p_H von etwa 8, für das vegetative Material und die Makromeren ein p_H von 6. Dementsprechend wurden basische Farbstoffe besonders stark und rasch von der vegetativen Eihälfte bzw. den Makromeren aufgenommen, während saure Farbstoffe nur die Mikromeren anfärbten. Im fixierten Präparat ist im Bereich des animalen Polplasmas ein besonders basophiles Ergastoplasma festzustellen, während das vegetative Material nun stark oxyphil wurde.Der I.E.P. entspricht nach Alkoholfixierung bei dem Ergastoplasma bzw. dem Mikromerenplasma einem p_H von 4,5, bei dem Makromerenplasma einem p_H von 6,2 und bei dem Chromatin von 3,7.Nach Hitzefixierung verschieben sich die Werte in folgender Weise: der I.E.P. des Ergastoplasmas entspricht einem p_H von 3–4,5, der des Chromatins von 4,5–5,0 und der des vegetativen Materials von 6,2.Es ergibt sich daraus, daß die Fixierung keineswegs eine für alle Phasen und Strukturen des lebenden Systems gleichsinnige und gleichmäßige Veränderung der Färbbarkeit bewirkt, sondern daß jede Phase für sich unabhängig von anderen spezifisch beeinflußt werden kann, so daß es unmöglich wird, aus den färberischen Eigenschaften toter Strukturen auch nur relative Rückschlüsse auf die Färbungserscheinungen in den lebenden Systemen zu ziehen. Diese Unterschiede in der Färbbarkeit sind nicht nur durch die mit dem Zelltode eintretende Erhöhung der Permeabilität und größere Farbstoffabsorption, auf ein Erlöschen bestimmter an Zelltätigkeit gebundener Speicherungsprozesse in toten Zellen zu erklären, sondern das Ladungsmosaik des fixierten Präparates ließ keine Beziehungen zum p_H-Mosaik der lebenden Zellen erkennen.Die Arbeit wurde mit Unterstützung aus Mitteln der Theresia Seesel-Stiftung der Universität Leipzig durchgeführt. — Wir widmen sie unserem verehrten Lehrer, Professor. Dr. P. Buchner, zum 50. Geburtstag.     

Zur Frage der Aktivierung der Gewebe im Extremitätenstumpf bei Urodelen vor der Blastembildung

Zusammenfassung Auf Grund des Einbaues von injiziertem H³-Leucin wurde autoradiographisch die Eiweißsyntheseaktivität der Stumpfgewebe amputierter Vorderextremitäten beiTriturus vulgaris undTriturus alpestris während der ersten 13 Tage nach der Amputation ermittelt.Die primäre Reaktion der Epidermis, der Muskulatur und der Schwannschen Scheidenzellen besteht in einer Verdoppelung des Aminosäureeinbaues. Muskelzellen und Schwannsche Scheidenzellen erfahren in einer zweiten Phase eine Erhöhung ihrer Aktivität auf das 4–5fache. Das Periost reagiert später als die übrigen Gewebe. Es erhöht seinen Eiweißstoffwechsel dann aber bald auf das 3fache seines ursprünglichen Wertes.Die primäre Erhöhung tritt bei der Muskulatur und den Nerven zusammen mit den Auflösungserscheinungen dieser Gewebe auf, während nach dem Beginn der zweiten Phase die ersten Zellen des mesodermalen Regenerationsblastems anzutreffen sind.Meinem verehrten Lehrer Herrn Professor Dr.Otto Kuhn zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Weitere Untersuchungen zur Temperaturadaptation der Sauerstoffbindung des Blutes von Rana esculenta L.

Zusammenfassung Die durch eine rasche Temperatursteigerung allgemein verschlechterte Sauerstoffbeladung des Blutes wird bei Rana esculenta durch eine Temperaturadaptation wieder gebessert. Dieser von Kirberger (1953) bereits bei einem Sauerstoffpartialdruck nachgewiesene Adaptationseffekt bewirkt, daß die durch die Temperaturerhöhung zunächst nach rechts verlagerte Sauerstoffbindungskurve des Froschblutes sich wieder teilweise nach links verschiebt. Dies könnte durch die festgestellte Zunahme von Erythrocytenzahl und Gesamtvolumen der Blutkörperchen und die Abnahme des aus der Größe berechneten Volumens des einzelnen Erythrocyten erklärt werden, alles Erscheinungen, die auftreten, wenn die Frösche in höhere Temperaturen überführt und dort belassen werden. Ob sich auch die Sauerstoffaffinität des Hämoglobins mit der Adaptation ändert, konnte wegen störender Koagulationserscheinungen bei der Untersuchung von Hämolysaten noch nicht entschieden werden.Nach der Überführung in höhere Anpassungstemperaturen steigen die Werte für die Alkalireserve, das p_H, den Natrium- und Chlorgehalt des Plasmas. Diese Erscheinungen haben jedoch keinen direkten Einfluß auf den genannten Adaptationseffekt, da im Vollblut und in Blutkörperchensuspensionen (in Kochsalz oder Ringerlösung) unterschiedlich adaptierter Tiere bei gleichem Sauerstoffpartialdruck hinsichtlich der Sauerstoffbindung das gleiche Adaptationsausmaß nachzuweisen ist.Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel (Anregung und Anleitung: Prof. Dr. H. Precht). Einige der benutzten Apparate stellte die Deutsche Forschungsgemeinschaft zur Verfügung.     

Die periodisch strukturierten Körper im Subcommissuralorgan der Ratte

Zusammenfassung Die erstmals von uns im Subcommissuralorgan adulter Ratten mit dem Elektronenmikroskop aufgefundenen periodisch strukturierten Körper (PSK) werden ausführlich beschrieben. Sie liegen extracellulär in der Umgebung von Kapillaren; mithin kennzeichnet das angioarchitektonische Muster des Subcommissuralorgans bei der Ratte ihre Fundorte: sie finden sich im Hypendym oder zwischen den basalen Polen der subcommissuralen Ependymzellen. Die Mehrzahl der PSK liegt der Basalmembran der Kapillaren unmittelbar nach außen an; dabei läuft das Linienmuster der Körper meist steil auf die Basalmembran zu. Daneben werden PSK auch weiter entfernt von Gefäßen gefunden; sie zeigen dann häufig eine Beziehung zu frei im Gewebe endenden Abzweigungen der Basalmembran.Das Muster der PSK ist im Schnittbild durch osmiophile Linien, die in konstantem Abstand parallel laufen, charakterisiert; bei Osmiumfixierung und Einbettung in Epon 812 beträgt die mittlere Periode 940 Å. Zwischen je zwei dieser Hauptlinien (Linien I. Ordnung, etwa 140 Å breit) verläuft eine schwächere Zwischenlinie (Linie II. Ordnung, etwa 60 Å breit); drei feinere Linien (III. Ordnung) sind innerhalb der Periode asymmetrisch angeordnet und geben ihr eine polare Orientierung. Sonderbefunde an den Systemen werden mitgeteilt und diskutiert. — Es werden Argumente für die Auffassung vorgetragen, daß die PSK aus linearen Elementen aufgebaut sein müssen. Diese Filamente verlaufen senkrecht zu den Linien; sie sind die eigentlichen Träger der periodischen Zeichnung und stehen so gut in Register, daß sie in ihrer Gesamtheit das periodische Strukturmuster ergeben.Lichtmikroskopisch lassen sich die den PSK entsprechenden Objektstellen mit Bindegewebsfärbungen und Silberimprägnationen homogen darstellen; dagegen liefern Amyloid- und elektive Sekretfärbungen negative Ergebnisse. Aus histochemischen Reaktionen ist der Gehalt der PSK an Protein als sicher, der an sauren Mucopolysacchariden als wahrscheinlich anzunehmen. Die Filamente werden als Proteinstrukturen aufgefaßt, die in einer Matrix von Mucopolysacchariden eingebettet liegen können. In-vitro-Ergebnisse der Kollagenforschung und erste bekannt gewordene in-situ-Beobachtungen von ungewöhnlichen Kollagenformen im Auge und bei bestimmten Tumoren des Hörnerven stützen die dargelegte Vorstellung, daß die Filamente der PSK eine nicht faserige Kollagenformation darstellen, bei der die Tropokollagenmoleküle möglicherweise um ihre halbe Länge gegeneinander versetzt sind.Für die Entstehung der PSK scheint die Basalmembran der Kapillaren von wesentlicher Bedeutung zu sein. Ganz junge Ratten, bei deren Kapillaren die Basalmembran noch nicht voll ausgebildet ist, enthalten keine PSK im Subcommissuralorgan.Herrn Professor Dr. Benno Romeis zum 75. Geburtstag gewidmet.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. — Für präparatorische und photographische Arbeiten schulden wir Frau H. Asam großen Dank; des weiteren danken wir Frl. B. Fielitz und Frl. R. Beck. Die Schemata wurden von Herrn cand. med. A. Meinel gezeichnet. — Den Herren Prof. Dr. W. Grassmann, Prof. Dr. F. Miller, Dozent Dr. Dr. H. Hager, Dr. K. Blinzinger, München, und Dr. W. Schlote, Tübingen, verdanken wir wertvolle Anregungen und Diskussionen.     

Feinstruktur der Cheliceren-Drüse von Nemastoma dentigerum Canestrini (Opiliones,Nemastomatidae)

Zusammenfassung 1. Nemastoma dentigerum Canestrini besitzt als sekundäres männliches Geschlechtsmerkmal eine Apophyse auf dem ersten Chelicerenglied, die eine Drüse enthält.2. Die einzelnen Drüsenzellen schließen sich jeweils zu Dreiergruppen zusammen, deren distales Ende immer von 3 Hüllzellen umfaßt wird. Diese 6 Zellen bilden eine funktionelle Einheit innerhalb des komplexen Drüsenorgans. Jede Drüsenzelle gliedert sich in 3 Abschnitte: 1. in den basalen kernhaltigen Teil, 2. in den mittleren sehr langen Drüsenzellschlauch und 3. in den distalen Kopf mit Mikrovilli-Becher.3. An der Sekretion beteiligen sich 2 Zelltypen: die 3 Drüsenzellen und die innere Hüllzelle (H₁). Das Sekret beider Zelltypen gelangt in ein gemeinsames Reservoir, das von H₁ gebildet wird, und von dort durch Hämolymphdruck in den gewinkelten Cuticulin-Ausführkanal und auf die Außenseite der Apophyse.4. Die Hüllzellen werden mit den 3 Hüllzellen der Haarsensillen von Insekten und Arachniden verglichen. Für H₁ läßt sich eine gemeinsame Aufgabe nachweisen. Die beiden anderen Hüllzellen (H₂ und H₃) nehmen bei beiden Organen unterschiedliche Aufgaben wahr: Abscheidung von Haar und Balg (Haarsensillen) bzw. überwiegend Stützfunktion (Chelicerendrüse).

---

Ultrastructure of the cheliceral gland of Nemastoma dentigerum Canestrini (Opiliones, Nemastomatidae)

Summary 1. Nemastoma dentigerum Canestrini possesses as a secondary male sex character an apophysis on the first member of chelicerae. The apophysis contains a gland.2. The single gland cells always join as groups of three cells whose apices are embraced by three enveloping cells. These six cells operate as a unit within a complex gland organ. Every gland cell is divided into three parts: 1. a basal section containing the nucleus; 2. a central very long section of the gland cell tube, and 3. an apex of the gland cell with a cavity containing microvilli.3. Two types of cells of a gland unit secrete: the gland cells proper and the inner enveloping cell (H₁). Secretion of both types of cells flows in a common reservoir surrounded by H₁ and further through the bent channel to the surface of the apophysis by pressure of hemolymph.4. The enveloping cells are compared with those of hair sensilla of insects and arachnids. A common function of H₁ in both organs is pointed out. Central (H₂) and outer enveloping cell (H₃) work in a different way: secretion of hair and follicle (hair sensilla) and probably only supporting function (cheliceral gland).

Die Herren Prof. Dr. F. Romer und Prof. Dr. K. Schmidt lasen das Manuskript; Frl. G. Grande zeichnete die Schemabilder und Frl. M. Böhm erledigte die Fotoarbeiten. Allen spreche ich meinen Dank aus.     

Der Sauerstoffverbrauch der Insektenretina im Licht und im Dunkeln

Zusammenfassung Mit Mikromethoden wird der Sauerstoffverbrauch der ganglienzellfreien Retinulae von Calliphora, Apis, Locusta und Periplaneta im Dunkeln und unter dem Einfluß von Licht gemessen.In den Retinulae von Calliphora (Versuchstemperatur 25°) und Apis (34° C) steigt der Sauerstoffverbrauch unmittelbar bei Belichtung; die Steigerung hält an, solange Licht einwirkt.Bei Locusta und Periplaneta steigt der Sauerstoffverbrauch nicht während sondern nach der Belichtung. Das gleiche ist bei Apis bei einer Versuchstemperatur von 25° der Fall. Die normale Körpertemperatur im Kopf der Biene liegt zwischen 27° und 38°.Es wird angenommen, daß die Zunahme des Sauerstoffverbrauches bei bzw. nach Belichtung mit den regenerativen Leistungen der Sehzellen zusammenhängt. In elektrophysiologischen Versuchen ist (früher) gezeigt worden, daß die Regeneration der normalen Empfindlichkeit (Dunkeladaptation) nach Lichtreizen bei Calliphora und Apis außerordentlich schnell (in wenigen Millisekunden), bei Locusta und Periplaneta sehr langsam (bis zu 30 min) verläuft. Diese Unterschiede im Adaptationsverlauf spiegeln sich in der zeitlichen Beziehung zwischen Belichtung und Sauerstoffmehrverbrauch wider.Nach Vergiftung mit KCN ist die Atmung im Dunkeln bei Calliphora gänzlich, bei Locusta aber nur zum Teil gehemmt. In beiden Fällen tritt auch nach Vergiftung mit KCN bei Belichtung ein zusätzlicher Sauerstoffverbrauch auf.In Homogenaten von der Retinula nimmt die von der Belichtung abhängige Atmung mit steigendem p_H zu. Ein p_H-Maximum der Atmung existiert nicht.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.     

Die Korkbildung der Früchte vonAesculus-undCucumis-Arten

Zusammenfassung Während beiAesculus die Korkbildung spontan einsetzt und die Ursache für das Aufreißen der peripheren Schichten bildet, erfolgt umgekehrt beiCucumis Melo das Aufreißen der Epidermis und der äußersten Parenchymschichten spontan und bildet die Ursache für die Korkbildung an den verletzten Stellen der Fruchtoberfläche. Demnach werden dieAesculus-Früchte von einem mehr oder weniger zusammenhängenden Korkmantel umgeben, dieCucumis-Früchte dagegen sind von einem Korknetz überzogen.BeiAesculus ist die Subepidermis die Initialschicht für die Korkentwicklung; die Epidermis bleibt von der Verkorkung ausgeschlossen. BeiCucumis dagegen ist die Ausgangsschicht nicht immer deutlich festgelegt: die Verkorkung beginnt bald in der Subepidermis, bald in tieferen Wandschichten; die Epidermis aber bleibt auch hier unverkorkt.Die Zellteilungen sowie die Verkorkung laufen beiAesculus in zentripetaler, beiCucumis in zentrifugaler Richtung ab.BeiAesculus Hippocastanum ist die Fruchtkorkbildung offensichtlich an klimatische und ökologische Faktoren gebunden. Dem Licht kommt eine wesentliche Wirkung zu.BeiCucumis ist, wenn überhaupt, nur ein geringfügiger Einfluß der Belichtung auf die Korkbildung feststellbar.     

Entwicklungsgeschichtliche und cytologische Untersuchungen am Balkentapetum von Gentiana cruciata L. und Impatiens glandulifera Royle

Zusammenfassung Die Entstehung des Balkentapetums beiGentiana cruciata undImpatiens glandulifera wird beschrieben und in Beziehung zu den übrigen Tapetumtypen gesetzt. BeiGentiana verläuft die Wandschichtenbildung meist zentripetal, oft (in 30% aller untersuchten Fälle) auch zentrifugal. Die Entstehung der Zwischenschichten schreitet an der Loculus-Innenseite von einem Placentoid aus peripher fort. BeiImpatiens entstehen das Endothecium und die beiden Zwischenschichten stets in zentrifugaler Folge. Das Tapetum ist bei beiden untersuchten Arten sporogenen Ursprungs und wird in Form einer peripheren Lage und von 1–2 Zellen breiten Balken gebildet, die den Loculus in unterschiedlich große Kammern aufteilen. Pollenmutter- und Tapetumzellen unterscheiden sich cytologisch und karyologisch (Kern- und Nucleolusvolumina und Chromozentrengröße). Kurz vor oder zu Beginn der Meiosis beginnen bei beiden Arten die karyologischen Veränderungen im Tapetum: seine Zellen werden beiGentiana durch Endomitose tetraploid, beiImpatiens durch freie Kernteilung zweikernig. Entgegen früheren Literaturangaben bleiben sie bis zur Degeneration zellig. Beide Arten besitzen also ein celluläres Sekretionstapetum. — Der Nachweis der Endomitose im Tapetum vonGentiana cruciata erfolgte durch Strukturanalyse der Kerne (Endo-Inter- und Endo-Prophase) und den Nachweis der periodischen Wiederkehr dieser Strukturen in verschiedenen Kern-Größenklassen.Mit 14 TextabbildungenHerrn Prof. Dr.P. Claussen zum 80. Geburtstag gewidmet.     

Enige Bemerkungen zu der Nematodenresistenz der ArtenS. multidissectum Hawk.,S. kurtzianum Bitt. et Wittm. undS. juzepczukii Buk

Zusammenfassung Es wurde das Vorkommen von Nematodenresistenz in den ArtenS. kurtzianum, S. multidissectum sowie in den Bastardpopulationen auf 2x- und 4x-Basis bestätigt.Es konnte jedoch beiS. kurtzianum wie auch beiS. multidissectum nur eine Resistenz gegen eine Normalpopulation (A) festgestellt werden.Es ist somit wahrescheinlich, daß die Bog Hall-Rasse (2) aus Großbritannien und unsere Normalpopulation (A) weitgehend identisch sind.Dieser Feststellung stehen die Ergebnisse vonDunnett entgegen, der beiS. multidissectum wohl Resistenz gegen die Rasse 1 (Duddingston), aber Anfälligkeit gegen die Rasse 2 (Bog Hall) vertritt.BeiS. juzepczukii — als Bastard geprüft — ließ sich Resistenz weder gegen die Rasse A noch gegen die Rasse B nachweisen.Es wird die Ansicht der zitierten Autoren geteilt, daß vermutlich eine Gen: Gen-Korrespondenz zwischen den pathogenen Rassen und den Resistenzgenen aus den verschiedenen Spezies und Genotypen besteht.Es erschient deshalb angebracht, die Nematodenresistenzzüchtung auf eine genetisch möglichst breite Basis zu stellen. Es sollen die Resistenzgene der verschiedenen Arten in kulturwürdigeS. tuberosum-Bastarde eingebaut werden, auch wenn sich im Augenblick nur Resistenz gegen die Normalrasse A nachweisen läßt.Herrn Prof. Dr.R. Schick zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Alkaloidwirkungen auf Symphoricarpus-Zellen

Zusammenfassung An Epidermispräparaten von reifen Früchten der Schneebeere (Symphoricarpus racemosus Michx.) wurde die Wirkung von Alkaloiden und Alkaloidsalzen unter gleichzeitiger mäßiger Rohrzuckerplasmolyse studiert. Nach ihrer Schädlichkeit reihen sich die verwendeten Verbindungen folgendermaßen: Chinin-HCl und (Chinin)₂-H₂SO₄, Solanin > Strychnin-HNO₃ > Aconitin-HNO₃, Cocain-HCl, Atropin-H₂SO₄ > Hyoscyamin-HBr > Spartein-H₂SO₄ > Morphin-HCl > Coffein.Halbprozentige Lösungen der Anfangsglieder der Reihe töten innerhalb kurzer Zeit alle Zellen eines Präparates, während in gleich starken Morphin-HCl-Lösungen nach mehreren Tagen immer noch ein beträchtlicher Teil der Zellen Plasmolyse aufweist.Je nach Art des einwirkenden Stoffes vollzieht sich der Absterbevorgang unter ganz verschiedenen morphologischen Veränderungen des Protoplasten. Einige Verbindungen, Chinin-, Strychnin- und Aconitinsalze sowie Cocain-HCl und Atropin-H₂SO₄, bewirken in den noch lebenden Zellen mehr oder minder starke Zellsaftentmischungen, einigermaßen vergleichbar jenen, die bei Vitalfärbungsversuchen am gleichen Objekt beobachtet worden sind (Gicklhorn 1929; vgl. hiezu auch die Textfiguren!). Gewisse Alkaloide sind durch besondere Wirkungen auf das Cytoplasma ausgezeichnet: Chininsalze bewirken bald rasche Koagulation, Solanin Tonoplastenplasmolyse; in Atropin-H₂SO₄ kommt es zu einseitiger Quellung und Ausbildung von Entmischungstropfen im Plasma. Die von manchen Alkaloiden und Alkaloidsalzen verursachten nekrobiotischen Veränderungen sind so charakteristisch, daß aus dem morphologischen Bild auf die Art des angewendeten Stoffes geschlossen werden kann.Die Versuche zu dieser Arbeit wurden im Pflanzenphysiologischen Institut der Universität Wien ausgeführt. Dem Vorstand des Instituts, meinem verehrten Lehrer Professor Dr. Karl Höfler gebührt mein besonderer Dank für die Stellung des Themas und für die Förderung, die er meiner Arbeit stets angedeihen ließ. Herrn Dr. Lothar Hofmeister danke ich für manchen wertvollen Hinweis, Herrn Hellmuth Schindler für die Anfertigung einer Textfigur.     

Beiträge zur Kenntnis des Formwechsels der Diatomeen an Hand von Kulturversuchen

Zusammenfassung Bei Kultur von 25 Arten in Klonen ergaben sich drei Typen des Verhaltens hinsichtlich des Formwechsels: 1. In der Mehrzahl der Fälle Zellverkleinerung entsprechend derMacdonald-Pfitzerschen Regel; 2. bei drei Arten Konstantbleiben nach einer Größenabnahme; 3. bei einer Art unvermindertes Wachstum bei gleichbleibender Größe.Das unter 2 und 3 genannte Verhalten war bisher, abgesehen von dem Einzelfall einerEunotia, nur fürNitzschia-Arten bekannt; es findet sich aber auch beiNavicula.Bei einigen Arten trat plötzliche Größenabnahme infolge abnormer Bildung der neuen Wände auf; die abnorm kleinen Zellen besaßen unverminderte Teilungsfrequenz. Ebenso traten depressive Verbiegungen der Apikalachse auf, ohne daß die Teilungsfrequenz litt.Minimal kleine Zellen können zweikernig werden.BeiNavicula pelliculosa trat infolge Kieselsäuremangels Erweichung der Schalen und exzessive Gallertbildung unter Abrundungstendenz der Zellen auf, ohne daß die Teilungsfrequenz vermindert wurde. Zugabe von Kieselsäure behob die Mangelerscheinung.Die vorliegenden Untersuchungen stellen einen Auszug aus einer Dissertationsarbeit dar, welche in der Zeit vom September 1946 bis Juli 1948 am Botanischen Institut der Universität Wien durchgeführt wurde. Dem Leiter des Instituts, Herrn Professor Dr.Lothar Geitler danke ich auch an dieser Stelle für die Anregung der Arbeit und seine ständige Anteilnahme, ebenso Frau Doz. Dr. E.Tschermak-Woess für vielfältige Unterstützung.     

Untersuchungen zur Plasmolytischen Bestimmung der Wasserpermeabilität. Ein Beitrag zum Einfluss der CH auf Dif Wasseraufnahme

Zusammenfassung In zahlreichen Versuchsreihen mit den Ober- und Unterepidermiszellen der Schuppenblätter vonAllium cepa konnte ein Einfluß der c_H des Außenmediums auf die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme mit Hilfe der Deplasmolysemethode bestätigt werden.Je nach dem physiologischen Zustand der Zellen, war entweder bei p_H 4–5 ein Minimum und zwischen p_H 6 und 8 ein Optimum der Aufnahmegeschwindigkeit zu beobachten, oder Minimum und Optimum lagen gerade umgekehrt in der p_H-Skala. Die in der Literatur anzutreffenden sich widersprechenden Angaben spiegeln sich also in den eigenen Versuchsergebnissen wider.Eine befriedigende Erklärung für diese Erscheinung kann noch nicht gegeben werden. Als Arbeitshypothese wird angenommen, daß bei einer gleichsinnigen Verschiebung der Außen-c_H in Abhängigkeit von der jeweils herrschenden Innen-c_H doch eine unterschiedliche Änderung der elektrischen Verhältnisse in dem als Membran zwischen Zellsaft und Außenmedium liegenden Plasmaschlauch auftreten kann. Je nach der Richtung der sich einstellenden Potentialdifferenz wird diese die Wasseraufnahme hemmen oder fördern.Mit 5 Textabbildungen.     

Vergleichend Physiologische Untersuchungen über den Stoffwechsel von Trypanosoma evansi im Zusammenhang mit der Anpassung an das Wirtstier

Zusammenfassung Die enzymatischen Leistungen von T. evansi wurden untersucht um eine Einsicht in die Stoffwechselvorgänge dieses Tieres zu erhalten. Durch geeignete Technik wurden die Trypanosomen von Blutbestandteilen befreit und zu Pulver verarbeitet. An diesem Pulver und daneben an frischen, teils noch lebenden Trypanosomensuspensionen wurden die Enzymuntersuchungen vorgenommen. Daraus ergab sich folgendes:Lipasen: negativ.Carbohydrasen (Amylase, Maltase, Lactase und Saccharase): negativ.Proteinasen: Nur Kathepsin wurde festgestellt, welches Casein und Eigeneiweiß verdaute (Opt. p_H 4–5), nicht durch H₂S oder HCN zu aktivieren war und Serumeiweiß kaum angriff.Peptidasen: Eine Spur labiler Carboxypolypeptidase, welche auf Chloracetyltyrosin wirkt (p_H 4,49) und nicht aktivierbar war durch H₂S oder HCN. Aminopolypeptidase, wirkend auf Leucyldiglycin bei p_H 8,4, war auch vorhanden. Eine labile Dipeptidase (p_H 7,8), Glycylglycin schneller spaltend als Leucylglycin, wurde ebenfalls festgestellt. Diese Proteasen sind damit erstmalig bei einem Protozoon nachgewiesen.Urease und Aminasen: Negativ.Ein Zymasesystem ist vorhanden. Peroxydase wurde im Extrakt gefunden, cytochemisch vermißt. Katalase war nicht vorhanden. Nadi-Oxydase wurde makro- und mikrochemisch vermißt; Dehydrasen, welche die Oxydation von Leukomethylenblau besorgen, waren makround cytochemisch vorhanden. Eisen fehlte cytochemisch, mit Sudan III färbbare Fettanhäufungen auch, Glykogen cytochemisch ebenfalls negativ.An der Hand dieser Ergebnisse wurde der Stoffwechsel von T. evansi vergleichend-physiologisch betrachtet und eine Skizze des Stoffwechsel mechanismus entworfen (Abb. 2). Dieser Stoffwechsel ist durch das fortwährende Leben im Säugetierblut extrem vereinfacht. Von den allgemein bei freilebenden Tieren vorhandenen Stoffwechselprozessen sind bei T. evansi wahrscheinlich nur Hexoseabbau und Proteinaufbau übriggeblieben, auf alles andere hat es verzichtet, da der Wirt für ihn arbeitet. Verbrennung von Fett und Eiweiß findet wahrscheinlich nicht statt. Reserven sind nicht vorhanden, es existiert somit kein Hungerstoffwechsel. Die von T. evansi abgeschiedenen Toxine sind wahrscheinlich Amine.Die physiologische Anpassung der Trypanosomidae an das Säugetierblut bildet eine progressive Reihe, welche durch sukzessiven Funktionsverlust (Enzymverlust) gekennzeichnet wird. T. evansi steht am Ende dieser Reihe und ist dermaßen extrem vereinfacht, daß ein Schritt weiter Selbstvernichtung bedeutete, da der Funktionsverlust irreversibel ist.Anschließend an die erzielten Ergebnisse wurde die Möglichkeit der künstlichen Züchtung kurz besprochen.Der Koningin Wilhelmina Jubileumstichting zu Batavia drücke ich meinen aufrichtigen Dank für die Förderung dieser Arbeit durch ein Stipendium aus.     

Über die Fraktionierung des Protoplasmas vonPhaseolus-Arten undPhaseolus-Artbastarden

Zusammenfassung Es werden Beispiele für die Fraktionierung des Protoplasmas der Blätter vonPhaseolus vulgaris, Phaseolus coccineus undPhaseolus vulgaris ()×Phaseolus coccineus () mitgeteilt. Die Zahlen lassebn keine sicheren Unterschiede zwischen den entsprechenden partiklären und Grundplasmafraktionen der Elternarten und Bastarde erkennen, doch zeigen sich Differenzen, wenn die Partikel- und Grundplasmafraktionen jeweils zusammengefaßt und die Quotienten Partikel-Nucleinsäure/Grundplasma-Nucleinsäure (NS_P/NS_G) und Partikel-Eiweiß/Grundplasma-Eiweiß (E_P/E_G) gebildet werden. Diese Quotienten liegen beiPhaseolus vulgaris niedriger als beiPhaseolus coccineus, und bei den nichtgestörten Bastarden stimmt der Quotient E_P/E_G praktisch mit dem vonPhaseolus coccineus überein, wähert ist. Die gestörten Bastarde ähneln im Nucleinsäuregehalt den Elternarten und den normalen Bastarden, doch ist in allen Fraktionen, besonders stark in den Chloroplasten, der Eiweißanteil bezogen auf Frischsubstanz und Nucleinsäure vermindert.—Nucleinsäure und Eiweiß nehmen mit der Entwicklung der Blätter ab, dabei wird das Verhältnis Eiweiß/Nucleinsäure, eine Fraktion ausgenommen, stark zugungsten des Eiweißes verschoben, ferner findet eine Verschiebung der Quotienten NS_P/NS_G und E_P/E_G zugunsten der partikeln statt. Eine Abhängigkeit der Quotienten vom Gesamteiweiß oder der Gesamtnucleinsäure, die beide in den einzelnen Versuchen stark variieren, ist nicht festzustellen. Die Befunde zeigen, daß die in den Bastarden enthaltenen Kerngene vonPhaseolus coccineus das Verhältnis der Plasmakomponenten der Mutter, das bei völliger Unabhängigkeit und Selbständigkeit mit dem vonPhaseolus vulgaris übereinstimmen müßte, wesentlich beeinflussen. Sie werden unter dem Gesichtspunkt der Konkurrenzbeziehungen zwischen den Plasmakomponenten, deren Zusammenspiel den Stoffwechsel der Zellen ergibt, diskutiert.     

Biochemische Untersuchungen über das proteolytische Enzym des Darmsaftes von Helix pomatia L.

Zusammenfassung Die Verfasserin hat mit der biochemischen Duspiva-Methode eine kaseinspaltende Tätigkeit im Darmsaft von Helix pomatia nachgewiesen. Das proteolytische Enzym wirkt bei p_H 4 optimal. Es wird durch Glutathion, Cystein und Ascorbinsäure aktiviert, aber durch Cystin, Kaliumeisencyanid, Bleinitrat, p-Chloromercuribenzoat und o-Jodosobenzoat gehemmt.Die von diesen beiden letzten Stoffen hervorgerufene Hemmung ist durch Glutathion und Ascorbinsäure umkehrbar. Daraus schließt die Verfasserin, daß die Protease des Darmsaftes von Helix pomatia zu den sulfhydrylischen Enzymen gehört; sie nimmt an, daß dieses Enzym nicht nur von der Mitteldarmdrüse, sondern auch vom Darmkanal kommt.     

Prägame Plasmadifferenzierung und Kopulation vonEunotia flexuosa (Diatomee)

Zusammenfassung BeiEunotia flexuosa erfolgt wie beiEu. arcus eine prägame Differenzierung des Protoplasten in pervalvarer Richtung, wobei im Zusammenhang mit der Hypotheka Förderung, im Zusammenhang mit der Epitheka Hemmung auftritt. Während aber beiEu. arcus einer der beiden Chromatophoren wächst (der in der Hypotheka), der andere verkümmert, wandert beiEu. flexuosa der letztere in die Hypotheka ein. Dabei nehmen beide Chromatophoren eine charakteristische Lage ein, ähnlich jener der Tochterchromatophoren nach der Teilung in vegetativen Zellen.Die I. meiotische Teilung verläuft, wie beiEu. arcus, infolge der vorangegangenen Plasmadifferenzierung inäqual, liefert aber einen Gameten mit zwei Chromatophoren und einen Restprotoplasten ohne Chromatophor. Die Differenzierung und ihre Folge — Verlagerung des Kerns und daher der Teilungsfigur, daher inäquale Teilung und Bildung nur eines funktionierenden Gameten — ist bei beiden Arten grundsätzlich die gleiche; das Verhalten der Chromatophoren ist aber ganz verschieden: beiEu. flexuosa entzieht sich gewissermaßen der sonst dem Untergang geweihte Chromatophor seiner Zerstörung, indem er auf jene Seite verschoben wird, die bei der Zellteilung die größere Masse Plasma erhält. Gemeinsam ist beiden Arten, daß der Ablauf der Gametenbildung im wesentlichen von einer vorangehenden Differenzierung im Plasma abhängt.Die Kopulation erfolgt mit Hilfe eines Kopulationsschlauches, der sich regelmäßig an den basalen Polen bildet. Der Ablauf der Kopulation ist typisch isogam. Die Partner weisen sehr beträchtliche Größenunterschiede auf, was sich aber nicht als Ausdruck einer Geschlechtsdifferenzierung auffassen läßt.     

Grammaspektrometrische und flammenphotometrische Untersuchungen über Kaliumgehalt und Kaliumverteilung im Menschen

Zusammenfassung Bei gesunden Normalpersonen wurde gammaspektrometrisch über die Gamma-Emission des im natürlichen Kalium enthaltenen Isotops K⁴⁰ der Gesamtkörper kaliumgehalt gemessen. Der Mittelwert von GK_K betrug bei Männern 1,68 gK/kg, bei Frauen 1,51 gK/kg mit einer Schwankungsbreite ± 15% (n=92).Die flammenphotometrisch gemessene Kaliumkonzentration im Plasma von Normalpersonen war 4,03 mäq/l±0,26, die gleichzeitig gemessene Kaliumkonzentration im Erythrozytensediment 90,9 mäq/l Sediment±2,6 (n=57).Bei gesunden Versuchspersonen wurden die drei genannten Kaliumparameter gleichzeitig gemessen und die Veränderung dieser Größen bei der durch ein Saluretikum verursachten experimentellen Kaliumverarmung verfolgt. Während einer Versuchsperiode von 7 Tagen nahm der Gesamtkörperkaliumgehalt bei Einnahme vonChlorthalidon (2×100 mg/Tag) im Mittel um 7,7%, die Kaliumkonzentration in Plasma bzw. Erythrozyten um 27,5% bzw. 3,1% ab.Erythrozyten stellen unter den hier gewählten Versuchsbedingungen ein Zellsystem dar, das qualitativ Änderungen der Kaliumkonzentration des intrazellulären Raumes anzeigt. Das Ausmaß des Kaliumverlustes ist jedoch bei anderen Zellsystemen größer, wie sich aufgrund der Bestimmung des Gesamtkörperkaliumgehaltes nachweisen läßt. Die Bedeutung der Bestimmung verschiedener Kaliumparameter beim Menschen für die klinische Beurteilung pathologischer Zustände wird diskutiert.In der Arbeit verwandte Abkürzungen GK_K Gesamtkörper-Kalium-Gehalt, P_k bzw - E_k Kalium-Konzentration des Plasmas bzw. des Erythrozytensediments - K_i/K_e Quotient aus intrazellulärer und extrazellulärer K-Konzentration - K^nat natürlich vorkommendesK-Isotopengemisch - U_k×V Kalium-Ausscheidung im Urin/24 Std - Hk Hämatokrit Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. Dr. h. c. Dr. h. c. B.Rajewsky zum 70. Geburtstag gewidmet.Mit Unterstützung des Bundesministeriums für Wissenschaftliche Forschung und des Bundesministeriums des Innern.Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft.Frau A.Schulze und Frl. B.Zimmermann danken wir für zuverlässige technische Assistenz.     

Ein Beitrag zur Kenntnis der Plasmolyse derOedogonium-Zelle

Zusammenfassung Auf Grund der Ergebnisse dieser Beobachtungen läßt sich behaupten,daß das gesamte Protoplasma, und nicht nur gewisse Schichten für die osmotischen Erscheinungen, so auch für die Semipermeabilität, verantwortlich sein mußdaß optisch manifeste Schichten im Protoplasma neu gebildet werden können und in gewissen Fällen auch neu gebildet werden müssen;daß die optische Manifestation einer Schicht noch keinesfalls auch eine Lokalisation der osmotischen Eigenschaften einer Zelle bedeuten mußdaß die osmotischen Eigenschaften der Protoplasten viel mehr auf den Auswirkungen eines Eiweißfilzes als auf ein System lipoider Mizellen hindeuten;und daß endlich das Plasma der negativen Plasmolyseorte bei denOedogonien verschieden von dem Plasma der anderen Zellteile gebaut sein muß, d. h. diese Plasmolyseorte keinesfalls nur durch eine erhöhte Adhäsion, sondern auch durch eine spezifische Konstruktion der betreffenden Plasmateile bedingt sind.Einen sehr großen Einfluß muß hier (im Plasma der negativen Plasmolyseorte) auch die wahrscheinlich für sehr viele Stoffe — so auch für H₂O — höhere Permeabilität ausüben, da anders die unmittelbare Abrundung der negativen Plasmolyseorte am Anfange der Deplasmolyse nicht erklärlich wäre. Mit dieser Behauptung steht auch die Tatsache einer viel früheren Desorganisation der betreffenden Plasmateile in bester Übereinstimmung, da diese durch ein schnelleres, durch die höhere Permeabilität bedingtes Eindringen der Plasmolytikum-Moleküle tadellos zu erklären ist. Dazu stimmen übrigens auch bestens die Beobachtungen vonTsohermak (1943), die an Hand anderer Untersuchungen beiOedogonien eine intrazelluläre Verschiedenheit in der Permeabilität beobachten konnte.     

Untersuchungen über das Natürliche Vorkommen quaternärer Ammoniumbasen inLycopersicon esculentum

Zusammenfassung Als Einleitung zur Untersuchung der Wirkung von Chlorcholinchlorid im Stoffwechsel der quaternären Ammonium verbindungen in Pflanzen wurden Überlegungen über die Stellung des Cholins im Stoffwechsel angestellt und die natürlich vorhandenen Substanzen dieser Art in wäßrigen Extrakten von Tomatenpflanzen untersucht.Die papierchromatographische Trennung wurde in neutralen, sauren und basischen Lösungsmitteln durchgeführt, und als Sprühmittel wurde hauptsächlich ein modifiziertes Dragendorffsches Reagens verwendet.Die Hauptsubstanz, die in den Extrakten nachweisbar war, ist eine Substanz, die dieselbe Farbreaktion wie Cholinchlorid gab, die aber einen höherenR _f-Wert in neutralen und in basischen Lösungsmitteln hatte. Während der Papierelektrophorese bei p_H 6 ging diese Substanz in Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Cholin und in eine dritte Substanz über. Letztere wurde während der Chromatographie in Cholin umgewandelt. Alle drei Substanzen scheinen nah verwandt zu sein. Es besteht kein Beweis dafür, daß eine von den Substanzen ein phosphoryliertes Derivat von Cholin oder Acetylcholin ist.DieR _f-Werte und Farbreaktionen der unbekannten Substanzen und die von bekannten quaternären Ammoniumbasen werden gegeben.Mit 4 Textabbildungen