Histochemische und elektronenmikroskopische Beobachtungen über die Glykogenverteilung im Hypothalamus einiger Winterschläfer. (Mit quantitativen Bemerkungen)

Zusammenfassung Die großen Neurone des Nucleus supraopticus und Nucleus paraventricularis des Igels (Erinaceus europaeus L.) sowie anderer winterschlafender Säuger stapeln während der Winterschlafperiode große Glykogenmengen. Dieses Glykogen wurde mit histochemischer und elektronenmikroskopischer Methodik dargestellt (ein Diastase-Test wurde stets durchgeführt). In elektronenmikroskopischen Aufnahmen sind Aggregate der Glykogenpartikel (Durchmesser etwa 160–240 Å) in enger Nachbarschaft des granulären endoplasmatischen Reticulums zu beobachten. Weitere Glykogenpartikel finden sich in der Nähe der zahlreichen Elementargranula des Neurosekretes (Durchmesser 1300–2300 Å) und der sehr deutlichen Anhäufungen elektronendichter Cytosomen (vermutlich Lysosomen). Alle diese Zellbestandteile können elektiv färbbare Neurosekreteinschlüsse vortäuschen (Bern) und so das Bild der besonders intensiv färbbaren Neurosekretsubstanz im Nucl. supraopticus winter-schlafender Igel (Azzali;Suomalainen) erzeugen. In der Nähe der Golgi-Zisternen finden sich in typischer Anordnung auffällige, aus kleinen Vesikeln (Durchmesser etwa 500 Å) bestehende Verbände; die aufgetriebenen Zisternen enthalten aber kein elektronendichtes Material. Alle diese Befunde scheinen für eine relativ geringe Aktivität des Nucl. supraopticus (Stapelung) zu sprechen. — In den Tuberkernen winterschlafender Säuger ist das Glykogen vornehmlich im Neuropil lokalisiert; die Perikaryen dieser Neurone enthalten fast kein histochemisch nachweisbares Glykogen. Im Infundibulum sind große Glykogenmassen in der Nähe der Kontaktzone mit den portalen Kapillaren konzentriert. — Ein Anstieg der Körpertemperatur führt zu einer beträchtlichen Glykogenabnahme in allen Teilen des Hypothalamus; diese Beobachtung steht im Einklang mit quantitativ-chemischen Ergebnissen (in vitro-Analyse des Hirnmaterials). — Die Bedeutung der Befunde wird auf funktioneller Grundlage diskutiert.

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Histochemical and electron microscopic observations on the distribution of glycogen in the hypothalamus of some hibernating mammals. (With quantitative comments)

Summary The large neurons of the supraoptic and paraventricular nuclei of the hedgehog (Erinaceus europaeus L.) and some other hibernating mammals store a great amount of glycogen during the hibernation period. This glycogen was demonstrated by means of histochemical and electron microscopic techniques (an amylase test was always performed). In electron micrographs aggregates of glycogen particles (about 160–240 Å in diameter) are found in close association with the granular endoplasmic reticulum. Other glycogen particles are located near the numerous neurosecretory elementary granules (1300–2300 Å in diameter) and the very abundant accumulations of electrondense cytosomes (presumably lysosomes). All these materials can mimic selectively stainable neurosecretory inclusions (Bern) and thus give the impression that the supraoptic nucleus of hibernating hedgehogs is rich in neurosecretory material (Azzali;Suomalainen). Conspicuous clusters of small vesicles (about 500 Å in diameter) are typically located near the stacks of Golgi cisternae, but the distended cisternae are free of dense material. All of these findings seem to speak in favour of a relatively low activity (storage phase) of the supraoptic nucleus. — In the tuberal nuclei of hibernating mammals glycogen is predominantly localized within the neuropile. The perikarya of these neurons are nearly devoid of histochemically detectable glycogen. In the infundibulum glycogen is concentrated in large masses near the contact area with the hypophysial portal capillaries. — An increase in body temperature leads, in all parts of the hypothalamus, to a remarkable glycogen depletion. This observation is in agreement with quantitative chemical results (in vitro assay on brain material). — The functional significance of these findings is discussed.

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Frau Prof. Dr.Berta Scharrer zugeeignet. Medizinische Doktorarbeit. Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft. Herrn Prof. Dr.Paavo Suomalainen, Helsinki, verdanke ich wertvolles Hirnmaterial.     

Die Feinstruktur der enterochromaffinen Zellen und ihrer spezifischen Granula

Zusammenfassung Die zwischen die DrÜsenzellen der LieberkÜhnschen Krypten spärlich eingestreuten enterochromaffinen Zellen liegen der Basalmembran der DrÜse breit auf und kÖnnen mit ihrem schmalen, apikalen Zellpol die DrÜsenlichtung erreichen. Ihr Kern liegt nahe der Zellbasis. Im Cytoplasma werden Mitochondrien, mit Ribosomen besetzte Membranen des endoplasmatischen Reticulums und ein supranukleär gelegener Golgi-Apparat gefunden. Gelegentlich sind einzelne Lipidtropfen, runde bis ovale, membranbegrenzte KÖrper und BÜndel feiner Filamente zu beobachten.Das vorherrschende Element im Cytoplasma der Zellen sind die spezifischen (enterochromaffinen) Granula, deren nahezu kreisrunde Schnittprofile eine verhältnismäßig einheitliche (mittlere bis beträchtliche) elektronenoptische Dichte besitzen. Sie zeigen eine meist feingranuläre Innenstruktur und sind von einer Membran umgeben. Der mittlere Kugeldurchmesser der Granula wurde zu etwa 330 m errechnet. Der schmale, apikale Zellpol ist nahezu frei von Granula. Örtliche Beziehungen von enterochromaffinen Granula zu Membranen des endoplasmatischen Reticulums sind festzustellen. Im Bereich des Golgi-Apparates werden kleinere granuläre Strukturen gefunden, die vielleicht als Vorstufen enterochromaffiner Granula gedeutet werden dÜrfen.     

Ultrastrukturveränderungen motorischer Vorderhornzellen des Kaninchens unter abgestufter Ischämie

Zusammenfassung Die motorischen Vorderhornzellen im Rückenmark des Kaninchens wurden im Lumbaibereich nach abgestufter temporärer Ischämie elektronenmikroskopisch untersucht. Die cytoplasmatischen Strukturen und Organellen dieser Zellen werden unterschiedlich stark durch die Zirkulationsunterbrechung beeinflußt; besonders eindrucksvoll sind die Veränderungen der Mitochondrien und des endoplasmatischen Retikulums. Vor allem zeigen die Mitochondrien mit zunehmender Ischämiedauer ganz charakteristische, reproduzierbare Strukturveränderungen. Sowohl an den Mitochondrien als auch am endoplasmatischen Retikulum sind bereits nach einer Blockade der Blutzufuhr von 5 min deutliche Folgen der Ischämie zu erkennen (Schwellung, Wasseraufnahme). Zentral gelegene Vorderhornzellen sind durchgehend stärker von der Zirkulationsunterbrechung betroffen als peripher gelegene Zellen. Innerhalb einer Zelle finden sich nach längerer Ischämiedauer nebeneinander Gruppen stark geschwollener und weniger geschädigter Mitochondrien. Die durch Ischämie an den Mitochondrien und am endoplasmatischen Retikulum hervorgerufenen Schwellungen und Membranveränderungen sind als Folge einer Störung des Energie- und Wasserhaushaltes der Zelle aufzufassen.

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Ultrastructural alterations of spinal motoneurons during gradually different ischemias in the rabbit

Summary Spinal ventral horn motoneurons from the lumbar region in the rabbit were examined in the electron microscope during different states of temporary ischemia. Ischemia caused variable effects upon the motoneuron cytoplasmic structures. Alterations were particularly evident in mitochondria and endoplasmic reticulum; a swelling and water uptake by these organelles were observed already after a 5-minute blockade of blood supply. After prolonged ischemia, reproducible structural changes and membrane alterations were especially evident in mitochondria; within a cell, the swollen mitochondria occurred next to less damaged mitochondria. Centrally located ventral horn cells were affected more than peripherally located cells. The structural alterations of the mitochondria and the endoplasmic reticulum are interpreted to be caused by a disturbance of cellular energy and water metabolism.

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Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. H. Spatz gewidmet.

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Herrn Prof. Dr. A. Oksche danke ich für einen Arbeitsplatz an der Elektronenmikroskopischen Abteilung des Anatomischen Institutes, Lehrstuhl I.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Struktur und quantitatives Verhalten des perimitochondrialen granulären endoplasmatischen Retikulums der Mäuseleber

Zusammenfassung In normalen Leberzellen der Maus wurde das quantitative Verhalten des perimitochondrialen granulären endoplasmatischen Retikulums untersucht. 74% der Mitochondrien zeigen Beziehungen zum granulären endoplasmatischen Retikulum. Die einzelnen Mitochondrien werden zu 52%19,5 von den Membranen des granulären endoplasmatischen Retikulums bedeckt. Je Mikrometer Membranstrecke sind auf der mitochondriennahen Seite des granulären endoplasmatischen Retikulums 21 und auf der mitochondrienfernen Seite 20 Ribosomen zu finden, was der Zahl im übrigen granulären endoplasmatischen Retikulum entspricht. Die Befunde stellen die Grundlage für Untersuchungen des perimitochondrialen granulären endoplasmatischen Retikulums unter pathologischen Bedingungen dar.

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Structure and quantitative behaviour of the perimitochondrial granular endoplasmic reticulum in the liver cells of the mouse

Summary The perimitochondrial granular endoplasmic reticulum in normal mouse liver cells has been investigated quantitatively. 74% of the mitochondria are in association with the granular endoplasmic reticulum. The individual mitochondrion is covered by the membranes of the granulated E. R. in 52%19.5. The outer surface of the endoplasmic membrane, facing the mitochondrion, is occupied by 21 ribosomes per m; the corresponding surface of the membrane facing the free cytoplasm is occupied by 20 ribosomes per m. These data are in agreement with those of that fraction of the E. R., which is not in association with mitochondria. These findings represent a basis for investigations of the perimitochondrial endoplasmic reticulum under pathological conditions.

     

Feinstruktur der Luteinzellen des Meerschweincheneierstocks während der Schwangerschaft und des Zyklus

Zusammenfassung Die Feinstructur der Luteinzellen des Meerschweinchens während Schwangerschaft (15., 35., 45., 50., 55., 63. und 2 Tage nach der Geburt) und Zyklus (9, 14, 16, 20 Tage nach der Ovulation) wurden elektronenmikroskopisch untersucht. In den aktiven Luteinzellen kann man konzentrisch um die Lipoidtropfen angeordnete Strukturen des agranulären endoplasmatischen Retikulum beobachten, die später durch Membranstrukturen des granulären endoplasmatischen Retikulum ersetzt werden. Die Mitochondrien sind rund und enthalten tubuläre Innenstrukturen, die Lipoidtropfen sind elektronenoptisch dicht. Während der Rückbildung des Corpus luteum setzt sich das endoplasmatische Retikulum aus ungeordneten Vesikeln und Tubuli zusammen, die Mitochondrien sind länglich oder verzweigt, die Lipoidtropfen elektronenoptisch hell. Die Bedeutung dieser feinstrukturellen Veränderungen in der Luteinzelle wird diskutiert.

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The ultrastructure of lutein cells in the guinea pig corpus luteum during pregnancy and oestrous cycle

Summary The fine structure of the lutein cells in guinea pigs corpora lutea of pregnancy (15th, 35th, 45th, 50th, 55th, 63th day and 2 days after birth) and during oestrous cycle (9, 14, 16, 20 days after ovulation) is described. During the active phase of the corpus luteum the formation of concentric whorls of agranular endoplasmic reticulum around lipid droplets is observed, but later the granular endoplasmic reticulum increases. In this stadium the mitochondria are round with tubulous cristae and the lipid droplets are increased in density. During the involution of the corpus luteum the endoplasmic reticulum does not form concentric whorls, the mitochondria are elongated, polymorphic, the lipid droplets have lower electron density. These ultrastructural changes in the lutein cells are discussed concerning the role of the cell organelles in the steroid synthesis.

Diese Arbeit wurde mit Unterstützung durch die Alexander von Humboldt Stiftung durchgeführt.     

Die Schädigung und Wiedererholung kultivierter Zellen nach Behandlung durch Röntgenstrahlen

Zusammenfassung Setzt man kultivierte Hühnerherzmyoblasten einer Röntgenbestrahlung von 2400 R aus und bleibt damit unter der Letaldosis (> 3000 R), so entstehen bald darauf im Cytoplasma lichtoptisch sichtbare Vakuolen, die sich submikroskopisch als elektronenlichte Aufblähungen verschiedener Herkunft erweisen. Neben Erweiterungen des perinukleären Spaltraumes, des endoplasmatischen Retikulums und des Golgi-Apparates kommt es zur Schwellung und völligen Vakuolisierung der Mitochondrien; außerdem treten im Grundplasma Leerräume auf. Die Mitochondrien degenerieren größtenteils und werden durch neue ersetzt. Zur Behebung aller Schäden benötigen die Zellen etwa 10 Stunden.

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Damage and recovery of cultured cells after x- ray treatment

Summary Embryonic chicken heart cells cultivatedin vitro were irradiated by X-rays of a sublethal dose of 2400 R near to the lethal dose (> 3000 R). Soon after irradiation vacuoles were observed by phase contrast microscopy, which after examination by electron microscopy proved to be electron light dilatations of different origin. In addition to enlargements of perinuclear space, endoplasmic reticulum (ER) and Golgi-apparatus depleted mitochondria or parts of them as well as ribosome free areas in the groundplasm have been found. The mitochondria were destroyed to great extend and substituted by new ones. However all these damages were removed within 10 hours.

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Für beratende Hilfe danke ich Herrn Professor Dr. R.Danneel und Herrn Professor Dr. N.Weissenfels, für technische Assistenz Fräulein S.Kliewer, Fräulein I.Rosocha, Frau G.Scheben und Frau B.Zarbock.     

Histochemische,elektronenmikroskopische und quantitative Studien über den Glykogenvorrat der Plexus chorioidei vonRana temporaria L.

Zusammenfassung Die Epithelzellen derPlexus chorioidei ventr. III undIV vonRana temporaria L. sind sehr glykogenreich. DiesesGlykogen hat offenbar den Charakter eines innerhalb des Gehirns gelegenen Kohlenhydratdepots. Die Glykogenpartikeln des Plexusepithels (Durchmesser etwa 300 Å) bilden Rosetten oder Aggregate von einer weniger regelmäßigen Beschaffenheit als die -Partikeln, die in der Leberzelle beschrieben worden sind. Nach Verabfolgung vonAdrenalin ist mit histochemischer, elektronenmikroskopischer und quantitativer Methodik eine Abnahme des Plexusglykogens zu beobachten. Die f unktionelle Bedeutung des Glykogendepots im Anurengehirn wird auf der Basis dieser Befunde diskutiert. Weiterhin werden einige Aspekte des Stoffwechsels und der Gefäßversorgung der Plexus chorioidei vonRana temporaria, besprochen. Die Ultrastruktur des Glykogens im Plexusepithel wird unter normalen und Versuchsbedingungen mit dem elektronenmikroskopischen Bild des Leberglykogens verglichen.

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Histochemical, electron microscopic and biochemical studies on the glycogen stores in the choroid plexuses of Rana temporaria L.

Summary The epithelial cells of the choroid plexuses (third and fourth ventricle) inRana temporaria L. are rich in glycogen. This material seems to represent a storage depot of carbohydrate within the brain. The glycogen particles (about 300 Å in diameter) of the plexus epithelium form rosettes or aggregates that are more irregular than the alpha particles described in the liver cell. After administration of epinephrine a depletion of glycogen can be demonstrated in choroid plexus cells with histochemical, electron microscopic and biochemical methods. The functional significance of the glycogen depot in the anuran brain is discussed in view of this evidence. Consideration is also given to certain other metabolic aspects and to the vascular supply of the choroid plexuses inRana temporaria L. The ultrastructure of the glycogen in this epithelium is compared with that in the liver cell under normal and experimental conditions.

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Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

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Teil einer medizinischen Doktorarbeit.

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Herrn Prof. Dr.Hj. Staudinger danke ich für die Überlassung eines Arbeitsplatzes am Physiologisch-Chemischen Institut der Universität Gießen.     

Feinstruktur und Histochemie der Sexualduftdrüse des Seidenspinners Bombyx mori L.

Zusammenfassung Das Weibchen des Seidenspinners, Bombyx mori L., erzeugt zur Anlockung der männlichen Artgenossen in paarigen, ausstülpbaren Drüsen, den am Abdomenende gelegenen Sacculi laterales, einen spezifischen Sexuallockstoff. Dieser Lockstoff, das Bombykol, ist in seiner chemischen Konstitution bekannt und auch in synthetischer Form verfügbar.Das Drüsenepithel stellt eine differenzierte Form der normalen Insekten-epidermis dar. Wie diese besteht es aus einer einschichtigen Zellage, die an ihrer Außenfläche eine chitinhaltige Cuticula und innen, an der Grenze zum Hämolymphraum, eine Basalmembran trägt. Laterale Verzahnungen (Interdigitationen) und Desmosomen sichern den Zusammenhalt der Zellen, die beim Aus- und Einstülpen der Drüse starken Formveränderungen ausgesetzt sind.Die Zellen enthalten große, gelappte Zellkerne mit sehr locker strukturiertem Chromatin; im Cytoplasma ist ein agranuläres endoplasmatisches Reticulum stark ausgeprägt, das mit dem Ansteigen der Lockaktivität an die Stelle eines granulären endoplasmatischen Reticulums tritt. Der Golgi-Apparat ist nur unscheinbar; Mitochondrien sind in großer Zahl vorhanden.Im Gegensatz zur undifferenzierten Epidermis treten im Drüsenepithel mit Beginn der Lockaktivität in zunehmendem Maße Lipidtröpfchen auf. In diesen wird auf Grund histologischer und histochemischer Befunde eine Vorstufe des Lockstoffes vermutet.Die Grenzfläche der Zelle zur Cuticula ist durch Ausbildung eines Falten-saums 30–60fach vergrößert. Dieser wird von lamellenartigen Zellvorsprüngen gebildet, die sehr dicht stehen und weitgehend parallel zueinander verlaufen.Die Ausbildung des Faltensaums kann mit dem Anstieg der Lockwirkung der Drüse korreliert werden. Es wird ein Zusammenhang zwischen der Vergrößerung der apikalen Zelloberfläche und der Lockstoffsekretion vermutet.Das Drüsenepithel unterscheidet sich von der Intersegmentalmembran durch eine bedeutend stärkere Aktivität der NADP-Tetrazolium-Reduktase (früher als TPN-Diaphorase bezeichnet), was mit der stärkeren Synthesetätigkeit der Drüsenzellen in Zusammenhang gebracht wird.Der Weg des Lockstoffs durch die Zellmembran und die Cuticula konnte nicht verfolgt werden. Die Cytoplasmamembran bleibt stets intakt; die Cuticula läßt keine Kanalbildungen erkennen. Es wird vermutet, daß sich die Absonderung des Lockstoffs auf molekularer Ebene abspielt.Herrn Priv.-Doz. Dr. D. Schneider danke ich für die Anregung und stete Förderung der Arbeit, Herrn Prof. Dr. G. Peters für die Überlassung eines Arbeitsplatzes, den Herren Priv.-Doz. Dr. Dr. H. Hager und Dr. K. Blinzinger (Abteilung für Neurozytologie) und Dr. G. Kreutzberg (Hirnpathologisches Institut) für fördernde Kritik und technische Unterstützung.Dissertation der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität München.     

Funktionsmorphologie des Interrenalorgans von Rana temporaria L.

Zusammenfassung Licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen des Interrenalorgans von Rana temporaria nach Aktivierung mit ACTH und Inaktivierung durch Hypophysektomie ergaben auffällige Veränderungen an fast allen Bestandteilen der Zellen dieses Organs.Stimulation mit ACTH bewirkt eine Vergrößerung des ganzen Organs, der einzelnen Zellen, ihrer Zellkerne und Nukleolen sowie eine Vermehrung der Mitochondrien und eine Auflockerung ihrer Struktur. Das Golgifeld wird vergrößert, das Zytoplasma vermehrt. Um die Mitochondrien liegen Membranen des glatten endoplasmatischen Retikulums, während die dichten Liposomen oft von zahlreichen Membranen des rauhen endoplasmatischen Retikulums umgeben sind. Nach anfänglicher Vergrößerung verschwindet das labyrinthartige Interzellularspaltensystem schließlich fast ganz. Die Zellvermehrung erfolgt auf amitotischem Wege. Diese morphologischen Veränderungen sind Anzeichen einer gesteigerten Aktivität des Organs. Sie werden durch die histochemischen Befunde einer erhöhten Basophilie und gesteigerten Steroiddehydrogenase-Aktivität ergänzt.Bei Inaktivierung des Organs durch Hypophysektomie verkleinern sich die Zellkerne und Nukleolen sowie das Golgifeld. Die elektronenleeren Vakuolen vermehren sich. Die Matrix der Mitochondrien wird dichter, und die Tubuli werden eng gepackt. Deutliche Kriterien der Inaktivität sind weiter die verminderte Basophilie und die geringere Steroiddehydrogenase-Aktivität.Die funktionelle Bedeutung der verschiedenen Zellstrukturen wird in Verbindung mit biochemischen Daten der Steroidsynthese diskutiert.

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Functional morphology of the interrenal organ in the frog, rana temporaria L

Summary Light and electron microscopical investigations of the interrenal organ of Rana temporaria after activation by ACTH and inactivation by hypophysectomy resulted in striking alterations of nearly every organelle of the cells.Stimulation with ACTH causes an enlargement of the whole organ, the individual cells, and their nucleus and nucleolus. Moreover there is a marked increase in the number of mitochondria, the tubules of which are less closely packed under these conditions. Also the Golgi field is more voluminous. The mitochondria are surrounded by membranes of the smooth endoplasmic reticulum whereas the membranes around the electron dense lipid droplets are studded with ribosomes. During the initial phase of activation the cellular periphery elaborates a highly irregular system of vacuoles and microvilli, which later disappears again. The number of cells increases by amitosis. These morphological indications of activity are confirmed by a higher activity of steroid dehydrogenase and an increased basophilia of the cytoplasm.After inactivation of the organ by hypophysectomy the nuclei and nucleoli as well as the Golgi field become smaller. The lipid droplets which exhibit no electron density are increased in size and number. The matrix of the mitochondria becomes more electron dense, their tubules are more closely packed, and their diameter decreases. Further indications of inactivity, which can be demonstrated by histochemical methods, are a decreased activity of steroid dehydrogenase and a less pronounced basophilia.The functional significance of the different cell structures is discussed in connection with biochemical data of steroid synthesis.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Contribution à l'étude ultrastructurale des cellules interrénales de Salamandra salamandra L. (Amphibien Urodèle)

Summary The interrenal (adrenocortical) cells of the terrestrian spotted Salamander (Salamandra salamandra L.) show the ultrastructural characteristics of steroid producing cells. Their cytoplasm is strikingly rich in mitochondria with mainly tubular cristae, and in liposomes. The endoplasmic reticulum consists essentially of smooth surfaced tubules. The ribosomes are usually free, but can associate themselves with small portions of tubules of the endoplasmic reticulum.Although all the interrenal cells do not show the same aspect, the differences exhibited by their fine structure do not recall the ultrastructural zonation of the mammalian adrenocortex. Some interrenal cells have a highly developed endoplasmic reticulum and are very poor in liposomes, whereas others have their cytoplasm filled with large liposomes, but are poor in mitochondria and endoplasmic reticulum tubules. These two aspects reflect respectively a high level of hormonal synthesis and a reduced one. Most of the interrenal cells show an intermediate cytological aspect reflecting a moderate secretory activity. Some rare cells characterized by small mitochondria with lamellar cristae occur in the interrenal tissue; their significance is not yet understood. Many interrenal cells are degenerescent.

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Zusammenfassung Die Interrenalzellen von Salamandra salamandra L. zeigen die ultrastrukturellen Kriterien der steroidogenen Zellen. Das Zytoplasma ist sehr reich an Mitochondrien, welche vornehmlich tubuläre Cristae haben, und an Liposomen. Das endoplasmatische Retikulum besteht hauptsächlich aus glatten Tubuli. Die Ribosomen sind meistens frei oder können sich an kurze Teile von Tubuli des endoplasmatischen Retikulums binden.Obwohl alle Interrenalzellen nicht das gleiche Aussehen haben, erinnern die Unterschiede ihrer Ultrastruktur nicht an die feinstrukturelle Zonierung der Nebennierenrinde der Säuger. Verschiedene Interrenalzellen sind sehr reich an endoplasmatischem Retikulum, haben aber nur wenige Liposomen, während andere Zellen ihr Zytoplasma aufgefüllt haben mit großen Liposomen, aber nur wenige Mitochondrien und Tubuli des endoplasmatischen Retikulums zeigen. Diese zwei Aspekte deuten auf eine starke, beziehungsweise eine schwache Aktivität der Hormonsynthese. Die meisten Interrenalzellen haben ein intermediäres zytologisches Bild welches eine mittelmäßige Aktivität reflektiert. Man trifft seltener Zellen an, welche kleine Mitochondrien mit lamellaren Cristae haben, und deren Bedeutung noch zu präzisieren bleibt, ferner zahlreiche degenerierende Zellen.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen zur Dynamik neurosekretorischer Zellen von Enchytraeus (Oligochaeta)

Zusammenfassung Von lichtmikroskopischen Befunden der Neurosekretion bei dem Oligochaeten Enchytraeus ausgehend, haben wir an zwei elektronenmikroskopisch genau bezeichneten und festgelegten Zellen bzw. Zelltypen, die bereits lichtmikroskopisch charakterisiert worden waren, Untersuchungen über die submikroskopisch faßbare Zelldynamik durchgeführt. Die beiden Arten neurosekretorischer Zellen (Q-Zelle und P-Zellen) sind elektronen-mikroskopisch schon durch ihre Lage zu erfassen. Sie können nicht nur durch die Zellgröße, sondern auch durch ihre Elementargranula, den Aufbau des endoplasmatischen Retikulums und den Golgi-Apparat eindeutig unterschieden werden. Wie schon in den lichtmikroskopischen Untersuchungen wurde die Sekretionsaktivität mit der Amputation ausgelöst. Sowohl in der Q -als auch in der P-Zelle bewirkt die Amputation eine unmittelbare Sekretentleerung. Die darauf einsetzende Phase der Sekretproduktion ist submikroskopisch durch eine erhöhte Zahl von Golgistrukturen in diesen Zellen, durch das deutlich in Erscheinung tretende granuläre endoplasmatische Retikulum und durch eine fortschreitende Vergrößerung und Verdichtung von Lysosomen in beiden Zelltypen gekennzeichnet. Für die Q-Zelle sind weiterhin die Verstärkung des diesen Zelltyp besonders noch charakterisierenden Bereiches von Membranzisternen und die dortige Ribosomenbildung typisch. Auf Grund der Feststellungen wird die Frage der Beziehung einzelner Strukturen in diesen beiden Zelltypen zur Produktion des Neuro-sekrets diskutiert. Die elektronenmikroskopische Untersuchung führte zur Entdeckung eines weiteren Zelltyps, der im Lichtmikroskop bisher nicht erkannt worden war und der sich durch besonderen Reichtum an Mitochondrien und großen Lipoid (?)-Komplexen auszeichnet (M-Zelle). Über seine Bedeutung ist jedoch noch keine Aussage möglich.

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Summary The cytophysiology of two types of neurosecretory cells (Q and P cell) in the brain of the oligochete Enchytraeus was studied at the ultrastructural level. These cell types can be identified by their location, and particularly by the size difference of their elementary granules. Amputation of the last ten segments caused a release of secretory product followed by a phase of renewed production. This was characterized by changes in the endoplasmic reticulum, the Golgi apparatus, and the lysosomes. The role of these structures in the production of neurosecretory material was discussed. Furthermore, a cell type with extraordinarily numerous mitochondria, hitherto unknown in Enchytraeus, was described. Its function has not yet been determined.

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Mit Unterstützung durch die Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig.

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Herrn Prof. Dr. F. Seidel, Marburg, zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Vergleichende histologische,histochemische und elektronenmikroskopische Untersuchungen an Tränendrüsen

Zusammenfassung Die Tränendrüse des Hundes ist eine mucöse, tubulo-acinäre Drüse. Die Endstücke münden in Ausführungsgänge, die Streifenstücken gleichen. Die Drüsenzellen sind zylindrisch und mit dicht beieinander liegenden Sekretvakuolen angefüllt, deren Inhalt aus elektronenmikroskopisch dichten, feingranulären oder netzartigen Strukturen besteht. Basal liegen Zellkern, Mitochondrien, Lamellen des endoplasmatischen Retikulums und Golgi-Apparate. Zwischen den Sekretvakuolen liegen Cytoplasmasepten, in denen RNS-Granula, manchmal Mitochondrien und lamellenartige Strukturen beobachtet werden. Die Sekretvakuolen färben sich mit Astrablau, Alcianblau, Rutheniumrot und mit der PAS-Reaktion intensiv an (saure Mucopolysaccharide). Die Ausführungsgänge ähneln den proximalen Harnkanälchen der Niere. Die Mitochondrien sind in Säulen angeordnet, dazwischen liegen die Einfaltungen des basalen Plasmalemms.Die Epithelien der Ausführungsgänge besitzen hohe Aktivitäten der Enzyme LDH, SDH, NADH-T-Red, NADPH-T-Red und Cytochromoxydase.

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Comparative histological, histochemical and electronmicroscopical investigations on the lacrimal glandsIV. Dog

Summary The general structure of the dog lacrimal gland — a mucous gland — consists of acini, tubuli and striated ducts. The acini and tubuli are composed primarily of pyramidal shaped cells, whose major portion consists of locules of a slightly electron dense substance with a delicate open network of fine dense strands. This area presumably represents mucin. At the base of the cell are crowded the nucleus, mitochondria, endoplasmic reticulum and Golgi membranes. The vacuoles of mucin are delineated by compressed strands of membranes, cytoplasmic granules and occasional mitochondria. Staining of paraffin sections in Astrablue, Alcianblue, Ruthenium-Red and PAS revealed the presence of large positive granules (acid mucopolysaccharides). The ducts are closely similar to the proximal convoluted tubules of the kidney. The mitochondria are numerous, elongated and are oriented in the long axis of the columnar cell. The base of the cells is highly cleft by deep infoldings of the plasma membrane.The enzyme pattern of the epithelial cells of the ducts is characterized by high activities of LDH, SDH, NADH-T-Red, NADPH-T-Red and cytochrome oxydase.

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Herrn Prof. Dr. Kurt Goerttler zum 70. Geburtstag gewidmet.

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Gekürzter Teil einer Arbeit, die der Medizinischen Fakultät der Philipps-Universität Marburg a. d. Lahn als Habilitationsschrift vorlag.

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Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

The fine structure of the male Drosophila genital disk during late larval and early pupal development

Summary The fine structure of male genital disks of Drosophila between the late second larval instar and early pupal stage is described. Two major developmental changes were observed. One, the incidence of rough endoplasmic reticulum increases around the time of puparium formation. Two, the incidence of microvilli increases around the time of the moult from the second to the third larval instar.

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Zusammenfassung Die Feinstruktur männlicher Genital-Imaginalscheiben von Drosophila zwischen dem späten zweiten Larvenstadium und einem frühen Puppenstadium wird beschrieben. Die Häufigkeit des endoplasmatischen Reticulums nimmt um die Zeit der Pupariumbildung zu. Um die Zeit der Häutung vom zweiten zum dritten Larvenstadium nimmt die Häufigkeit an Microvilli zu.

     

Investigations on the ultrastructural changes of the spinal ganglion neurons in the course of axon regeneration and cell hypertrophy

Zusammenfassung Die morphologischen Veränderungen, die an den Spinalganglienzellen nach Durchtrennung ihres afferenten Axons auftreten, wurden bei Lacerta muralis untersucht. Die den Spinalganglien angehörenden Nerven wurden durch Schwanzamputation durchtrennt. Die licht- und elektronenmikroskopischen Befunde wurden systematisch verglichen.Bald nach Nervendurchtrennung kommt es an fast allen Spinalganglienzellen vorübergehend zu Schwellung des Zelleibes und — geringgradig — der Mitochondrien.Nach 7 Tagen sind zwei Nervenzellgruppen erkennbar, die eine sehr verschiedene Struktur aufweisen. Das endoplasmatische Reticulum der Neurone der ersten Gruppe, die ungefähr 12% der Nervenzellen des Ganglions ausmachen, hat ein normales Aussehen, die Neurofilamente sind zu dicken Bündeln zusammengeschlossen. Eine Deutung dieser Reaktionsweise war nicht möglich.Die Neurone der zweiten Gruppe — sie sind zahlreicher als die der Gruppe I — erscheinen unter dem Lichtmikroskop deutlich chromatolytisch. Elektronenmikroskopisch läßt sich ihr Zytoplasma folgendermaßen charakterisieren: Fehlen der parallel orientierten ergastoplasmatischen Strukturen und der Neurofilamente, Auftreten von geschlossenen Bläschen und von vorwiegend freien Ribosomen, Anhäufung von Mitochondrien um den Kern. Durch Aufschwellung und Fragmentierung der Tubuli und der Zisternen des endoplasmatischen Reticulums bilden sich die erwähnten geschlossenen Bläschen. Für eine Beteiligung des Kernkörperchens an diesem Vorgang spricht seine Volumenzunahme und seine Strukturveränderung. Während der Chromatolyse, die der Durchtrennung des Axons folgt, zeigt das Neuron eine vorübergehende Umdifferenzierung, so daß seine Struktur der des Neuroblasten weitgehend ähnelt.Nur wenige Neurone degenerieren infolge von Chromatolyse, die Mehrzahl gewinnt wiederum normale Struktur. Ihre Wiederherstellung beginnt mit der Fältelung der Kernmembran und Vergrößerung der Kernoberfläche und setzt sich mit dem Auftreten von ergastoplasmatischen Strukturen und zahlreichen Ribosomen vorerst in der Kerngegend, später auch im übrigen Teil des Zytoplasmas fort. Gleichzeitig treten die Neurofilamente wieder auf.Aufgrund der geschilderten Beobachtungen und bekannter biochemischer und histochemischer Angaben wird die Chromatolyse nicht als Ausdruck regressiver Erscheinungen aufgefaßt. Im wesentlichen handelt es sich um strukturelle Phänomene, die mit der Regeneration des Axons in Zusammenhang stehen.Wie bekannt, regenerieren bei der Eidechse nach der Schwanzamputation Haut, Muskeln und knorpeliges Skelett, während die Spinalganglien nicht regenerieren. Die letzten im Stumpf verbliebenen drei Spinalganglien-Paare innervieren den regenerierten Schwanzteil. Die Nervenzellen dieser Ganglien vermehren sich nicht, so daß sich durch die Schwanzregenerierung das Innervationsgebiet der einzelnen Zellen erheblich ausdehnt: in solchem Zustand hypertrophieren die Spinalganglienzellen.Während der Anfangsstadien der Hypertrophie beobachtet man im Zelleibe der Neurone ein stark entwickeltes Ergastoplasma und eine große, gut abgegrenzte Menge von sehr wahrscheinlich neugebildeten Neurofilamenten. Später findet eine allmähliche Vermischung der verschiedenen zytoplasmatischen Bestandteile statt. Dadurch erscheint der anfangs einheitliche, zytoplasmatische Sektor, welcher Neurofilamente enthält, in immer kleinere Zonen verteilt. Die Zahl der Mitochondrien in dem hypertrophierenden Zelleib steigt langsam und allmählich; aus der Volumenvergrößerung des Zelleibes resultiert jedoch, daß die Dichte der Mitochondrien verglichen mit der der Kontrollneurone stets geringer ist. Ist die Hypertrophie beendet, so erreichen die zytoplasmatischen Bestandteile wieder eine gleichmäßige Ausbildung und Verteilung, wie sie in den normalen Ganglienzellen vorhanden ist. Das hypertrophierte Neuron weist also am Schluß des Vorganges die gleiche Struktur wie die Normalneurone auf.In den hypertrophierenden Neuronen beobachtet man eine Vergrößerung der Kernkörperchen und eine Veränderung ihrer Struktur. Diese Veränderungen sind dieselben, die während der Axonregeneration vorkommen (vgl. vorhergehende Arbeit).Die Hypertrophie der Spinalganglienzellen bei Lacerta muralis besteht also hauptsächlich in der Vermehrung der Zellstrukturen (Neurofilamente, Zisternen des endoplasmatischen Reticulums, Mitochondrien).Durch Zunahme des peripheren Innervationsgebietes hypertrophieren vorwiegend die Spinalganglienzellen, die ein Volumen bis 4000 ³ aufweisen, und zwar solche, die ein höheres Oberflächen/Volumen-Verhältnis besitzen und sich wahrscheinlich später differenzierten. Die Nervenzellen, welche ein Volumen von mehr als 4000 ³ haben, hypertrophieren nicht. Im letzten Abschnitt dieser Arbeit wird die Ultrastruktur von Spinalganglienzellen verglichen, die sich in verschiedenen funktioneilen Zuständen befinden, nämlich Kontrollganglienzellen, chromatolytische Ganglienzellen, die das Axon regenerieren und keine spezifische funktioneile Tätigkeit ausüben, Ganglienzellen, die hypertrophieren und nicht spezifisch fähig sind. In den Ganglienzellen, die keine spezifische Funktion ausüben, liegen die Ribosomen überwiegend frei; das endoplasmatische Reticulum ist schwach entwickelt und äußerst einfach organisiert. Es wird von wenigen geschlossenen Bläschen gebildet. Dagegen ist das endoplasmatische Reticulum in den Ganglienzellen, welche eine spezifische funktionelle Tätigkeit ausüben, sehr entwickelt und sehr kompliziert gebaut; ergastoplasmatische Strukturen sind vorhanden. Es wird daher vermutet, daß in den freien Ribosomen des Zelleibes die zytoplasmatischen Proteine synthetisiert werden, in den ergastoplasmatischen Strukturen (Nissl-Schollen) dagegen hoch spezialisierte Proteine, die wahrscheinlich an einigen spezifischen Funktionen der Neuronen beteiligt sind.     

Schichtung und Feinstruktur des Grundzytoplasmas

Zusammenfassung Die Untersuchungen beziehen sich auf das Grundzytoplasma der Spermatozyten und Spermatiden von Tachea nemoralis, Helix lutescens und Helix pomatia.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten hat eine schon mikroskopisch nachweisbare Schichtung. Es besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das erstere ist hyalin und einschlußfrei. Das letztere besteht aus einer lipoidarmen, zentralen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, peripheren, zum Teil das Zentrosom unmittelbar umhüllenden, den Golgi-Apparat enthaltenden Phase. Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Der erstere liegt näher dem Zentrosom als die letzteren.Die Zellen wurden durch verschiedene Mittel zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt. Die Myelinfiguren entstehen aus der Plasmamembran, aus der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und aus der Hülle der Golgi-Apparatelemente. Dagegen konnten die Mitochondrien, das zwischen ihnen liegende Grundzytoplasma, die Binnenkörper der Golgi-Apparatelemente und das Ektoplasma niemals zur Bildung von Myelinfiguren veranlaßt werden. Die Lipoide sind also ungleichmäßig im Zytoplasma verteilt. Die strukturellen Veränderungen der lipoidreichen Phase, welche experimentell entweder durch Verflüssigung oder durch Verfestigung ihrer Substanz hervorgerufen werden können, werden näher beschrieben.Die lipoidreichen Schichten des Entoplasmas sind nach Vitalfärbung mit Chrysoidin schwach positiv doppelbrechend in bezug auf den Radius der Zelle. Die Oberfläche der lebenden ungefärbten Zelle ist dagegen schwach negativ doppelbrechend in bezug auf den Radius. Diese Doppelbrechung wird nicht auf die Plasmamembran, sondern auf das äußere Ektoplasma bezogen.Das Grundzytoplasma hat also submikroskopischen Schichtenbau. Die miteinander alternierenden Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind jedoch teilweise gerüstartig miteinander verbunden, da die nachgewiesene Doppelbrechung nur schwach ist. Die Lipoidlamellen sind jedoch nicht gleichmäßig im Grundzytoplasma verteilt. Am zahlreichsten müssen sie in der lipoidreichen Phase des Entoplasmas und in der Plasmamembran sein. Gering ist dagegen ihre Anzahl im Ektoplasma, welches hauptsächlich aus Eiweißfolien aufgebaut sein muß. Die Lipoidlamellen und Eiweißfolien sind innen konzentrisch in bezug auf das Zentrosom und außen konzentrisch in bezug auf den Kern und das Zentrosom angeordnet. Diese submikroskopische Struktur muß sehr labil sein, da der Aggregatzustand des Grundzytoplasmas in der Mitte zwischen einem typischen Gel und einem typischen Sol steht.Während der Reifungsteilungen zerfallen die lipoidreichen Schichten in Fibrillen, welche in bezug auf ihre Länge schwach negativ doppelbrechend sind. Während der Mitose geht die submikroskopische Schichtenstruktur des Grundzytoplasmas teilweise, insbesondere im Inneren der Zelle, in eine submikroskopische Fibrillenstruktur über.Die submikroskopische Struktur des Golgi-Apparates wurde vom Verfasser schon früher beschrieben. Auch wurde die Doppelbrechung der Mitochondrien schon früher festgestellt. Die Moleküle der Glyzeride sind senkrecht zur Länge der sehr kurzen, stäbchenförmigen Mitochondrien orientiert.Die Literatur, welche sich auf die mikroskopisch faßbare Schichtung des Grundzytoplasmas in verschiedenen Zellen bezieht, wird besprochen. Die mikroskopische Struktur der Zellen ist nämlich der grobmorphologische Ausdruck einer feineren submikroskopischen Struktur. Auch kann aus der Schichtung der mikroskopischen Einschlüsse auf die Schichtung der Substanzen des Grundzytoplasmas geschlossen werden. Die auf diese Weise gewonnenen Vorstellungen über die submikroskopische Struktur des Grundzytoplasmas können polarisationsoptisch geprüft werden.Das Grundzytoplasma der Spermatozyten, Ovozyten und der somatischen Zellen besteht aus einem Ekto- und aus einem Entoplasma. Das letztere ist entweder homogen oder besteht aus einer lipoidarmen, mitochondrienhaltigen und aus einer lipoidreichen, mit dem Golgi-Apparat verbundenen Phase. Das Ektoplasma der Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Leukozyten und Fibroblasten ist in der Regel hyalin und einschlußfrei. Dagegen ist es in einigen Fällen nachgewiesen, daß die Neurofibrillen, Nissl-Körper, Myofibrillen, Tonofibrillen, Epithelfibrillen und retikulären Bindegewebsfibrillen nur im Ektoplasma liegen. Deshalb ist die Vermutung naheliegend, daß die spezifischen mikroskopischen Komponenten der Nerven-, Muskel-, Epithel- und retikulären Bindegewebszellen Differenzierungsprodukte des Ektoplasmas sind. Dagegen scheinen die Sekretions-, Exkretions- und Reserveprodukte, ebenso wie der Golgi-Apparat und die Mitochondrien immer nur im Entoplasma zu liegen.Der Golgi-Apparat und die Mitochondrien sind entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar vom Golgi-Apparat umgeben, während die Mitochondrien nach außen von ihm liegen oder umgekehrt. In jungen Ovozyten können diese mikroskopischen Komponenten besonders dicht um das Zentrosom zusammengedrängt sein, ja das ganze Entoplasma kann einen fast kompakten, vom Ektoplasma durch eine Membran scharf abgegrenzten Körper bilden. In solchen Fällen haben wir es mit einem Dotterkern im weiteren Sinne zu tun. Seltener scheinen die mikroskopischen Komponenten regellos im homogenen Entoplasma zerstreut zu sein.Gewöhnlich besteht das Grundzytoplasma nur aus einer Ekto- und Entoplasmaschicht. Seltener alternieren zahlreichere Ekto- und Entoplasmaschichten miteinander. Auch kann das Entoplasma als ein Netzwerk von Strängen im Ektoplasma liegen. Die lipoidreiche und die mitochondrienhaltige Phase bilden gewöhnlich zwei verschiedene Schichten des Entoplasmas. Jedoch kann sich die lipoidreiche Phase auch als ein kompliziertes Lamellensystem, ein Faden- oder ein Netzwerk in der mitochondrienhaltigen Phase verteilen oder umgekehrt. Die lipoidreiche, mit dem Golgi-Apparat verbundene und die mitochondrienhaltige Phase können entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder wenigstens teilweise auch konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sein. Im letzteren Fall wird das Zentrosom entweder unmittelbar von der lipoidreichen Phase umhüllt, während die mitochondrienhaltige nach außen von ihr liegt oder umgekehrt. Auch scheint eine der beiden Phasen des Entoplasmas bisweilen einen kompakten Körper bilden zu können.Das Grundzytoplasma ungefähr isodiametrischer Zellen (Ovozyten, Spermatozyten, Amöbozyten, Fibroblasten, Nervenzellen) scheint also überall aus Eiweißfolien und Lipoidlamellen, welche entweder konzentrisch in bezug auf den Kern oder auch teilweise konzentrisch in bezug auf das Zentrosom angeordnet sind, aufgebaut zu sein. Die Lipoidlamellen sind in den einen Schichten des Grundzytoplasmas zahlreicher und in den anderen spärlicher. Die Eiweißfolien und Lipoidlamellen sind wohl zum Teil gerüstartig miteinander verbunden. Nur die Ausläufer dieser Zellen haben eine submikroskopische fibrilläre Struktur. Dagegen müssen wir annehmen, daß in sehr stark gestreckten Zellen (Muskelzellen, hohe Zylinderepithelzellen) das gesamte Grundzytoplasma eine mehr oder weniger deutlich ausgesprochene submikroskopische fibrilläre Struktur hat. An der Peripherie solcher Zellen kommt es vielleicht sogar zur Filmstruktur. In schwächer anisodiametrischen Zellen hat das Entoplasma, die Plasmamembran und vielleicht auch das äußerste Ektoplasma, wenn es frei von mikroskopischen Fibrillen ist wohl noch eine submikroskopische Folien- und Lamellenstruktur.     

Expansive growth of the nuclear envelope and formation of mitochondria in ganglionic neuroblasts

Summary Many neuroblasts undergo differentiation in the lateroventral region of spinal ganglia in chick embryos at the 4th to 5th incubation day. In these neuroblasts a striking increase in the chondriome has been recorded, and the following structures have been observed. a) Whorls of membranes which are continuous with the outer nuclear membrane: ribosomelike granules lie in the intramembranous spaces of these whorls, b) Membranous whorls with a peripheral portion, crescent-shaped in the sections, containing a minute granular material, c) Membranous whorls which are continuous with the membranes of the envelope, and of the cristae of large, irregular mitochondria. d) Formations which are transitional in structure between the ones mentioned above.No significant differences were recorded of the thickness of the outer nuclear membrane, of the whorls' membranes, and of the mitochondrial membranes. Beside, the mean values of the total area of the membranes of each whorl of the type listed under a), and of the total area of the membranes of large mitochondria, such as listed under c), are of the same order of magnitude.

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Zusammenfassung Während des 4. und 5. Bruttages differenzieren sich im lateroventralen Abschnitt der Spinalganglien des Hühnerembryos viele Neuroblasten. In diesen Neuroblasten nimmt das Chondriom stark zu und man findet gleichzeitig folgende Strukturen: a) Rollen, aus Membranen gebildet, die einen komplizierten, von Fall zu Fall verschiedenen Verlauf aufweisen. Die Rollen setzen sich in die äußere Nuclearmembran fort. Zwischen ihren Membranen liegen elektronenoptisch dichte, den Ribosomen ähnelnde Granula. b) Membranrollen, deren peripherer halbmondförmiger Abschnitt feinkörniges Material enthält. c) Rollen, deren Membranen sich in die Außenmembran und die Cristae umfangreicher, unregelmäßig geformten Mitochondrien fortsetzen. d) Übergangsformen zwischen denen unter b) und c) beschrieben.Die äußere Nuclearmembran, die Membranen der beschriebenen Rollen und der Mitochondrien weisen die gleiche Dicke auf. Die Membranen, welche eine der unter a) geschilderten Rollen bilden und jene, die sich in einem der umfangreichen Mitochondrien befinden (c), haben Oberflächen von gleicher Größenordnung.Unter den verschiedenen Hypothesen zur Interpretation der Befunde verdient folgende den Vorzug, da sie eine klare Deutung aller gewonnenen Befunde erlaubt: die äußere Nuclearmembran dehnt sich aus und führt auf diese Weise zur Entstehung einer Membranrolle. In dieser Rolle bildet sich sodann ein körniges Material, den Vorläufer der MitochondrienMatrix. Die Menge des körnigen Materials nimmt zu, gleichzeitig wickeln sich nach und nach die Membranenrollen ab und bilden die Hülle und die Cristae eines umfangreichen Mitochondrions. Letzteres teilt sich endlich in mehrere kleinere Mitochondrien auf. Während der Neuroblastendifferenzierung der Spinalganglien des Hühnerembryos geht also die Bildung von Mitochondrien von der Nuclearhülle aus.

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Research supported by a C.N. R. grant.

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I wish to thank Prof. R. Amprino and Prof. J. D. Robertson for much useful discussion and criticism, Dr. phis. S. de Petris for the help given in the statistical evaluation of the data, Mrs. G. Fiori for technical assistance, and Miss A. Bertolasi for drawing Fig. 17.     

Ultrastructural characteristics of the thyroid C cells in the summer,autumn and winter states of the hedgehog (Erinaceus europaeus L.), with some reference to other mammalian species

Summary Thyroid glands from spring, summer, autumn and winter states of the hedeghog Erinaceus europaeus L., were fixed by perfusion with glutaraldehyde. After secondary fixation with OsO₄ and embedding in araldite the thyroid C cells were examined in the electron microscope. The fine structural characteristics of the spring and summer C cells were essentially similar to those of a variety of non-hibernating mammals. High synthetic activity in autumn was succeeded by a high secretion and exhaustion phase in hibernation. The changes observed closely resembled those observed by other workers in four different species of bat and were considered to be generally in accord with current opinions on the function of the thyroid (and ultimobranchial) C cells.

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Zusammenfassung Die parafollikulären C-Zellen in der Schilddrüse des winterschlafenden europäischen Igels (Erinaceus europaeus L.) wurden bei Frühjahrs-, Sommer-, Herbst- und Wintertieren elektronenmikroskopisch untersucht. Bei Frühjahrs- und Sommertieren gleicht ihre Feinstruktur weitgehend dem Feinbau parafollikulärer Zellen einer Reihe von Säugetieren, die keinen Winterschlaf halten. Im Herbst wurde eine Phase starker synthetischer Aktivität beobachtet, der eine winterliche Phase der Erschöpfung und Entleerung der spezifischen Granula folgt. Diese Befunde entsprechen weitgehend den Beobachtungen anderer Autoren an vier winterschlafenden Fledermausarten und stimmen mit den gegenwärtigen Ansichten über die Funktion der C-Zellen der Ultimobranchialkörper und der Schilddrüse überein.

     

Il comportamento del glicogeno durante lo sviluppo embrionale del Bombyx mori

Zusammenfassung Das Glycogen im Preßsaft der Eier von Bombyx mori vermindert sich während der Embryonalentwicklung aus dem Keimstreif bis zum fertigen Ausbau des Embryos. Das Glycogen liefert die Energie für den Ausbau des Insektenembryos, besonders in der letzten Phase der Embryonalentwicklung. Der Preßsaft der Eier und Embryonen enthält eine Glycogenase.     

Saisonbedingte Veränderungen in der Morphologie der Leydigzellen von Rana esculenta

Zusammenfassung Saisonabhängige Veränderungen in der Morphologie der Leydigzellen von Rana esculenta wurden über den Zeitraum eines Jahres in Licht- und Elektronenmikroskop untersucht.In den Monaten November bis Februar kommen im Zytoplasma der Leydigzellen kleine Mitochondrien des tubulären Typs, Vesikel des glatten endoplasmatischen Retikulum und freie Ribosomen vor, Fettvakuolen treten nur vereinzelt auf, der Golgikomplex ist gering entwickelt. In der Zeit von März bis Juni nimmt die Zahl der Zellorganellen zu. Es erscheinen in Gruppen angeordnete Lysosomen und außer den kleinen Mitochondrien Riesenmitochondrien, des Golgifeld ist größer, die Fettvakuolen sind vermehrt. Sowohl die kleinen als auch die Riesenmitochondrien enthalten Kristalle, die aus osmiophilen globulären Einschlußkörpern hervorzugehen scheinen. In den Monaten Juni/Juli ist fast der ganze Zelleib einer Leydigzelle von Fettvakuolen ausgefüllt. Die Zahl der Riesenmitochondrien und Lysosomen verringert sich, das Golgifeld ist wieder unauffällig.Eine Beziehung zwischen der Vermehrung und Entfaltung der Zellorganellen und der in der Literatur angegebenen Phase der gesteigerten Steroidproduktion konnte festgestellt werden. Das Auftreten der Riesenmitochondrien und Lysosomen und ihre Bedeutung für die saisonbedingte Entwicklung und Involution der Leydigzellen wird diskutiert.

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Seasonal changes in the morphology of leydig cells in Rana esculenta

Summary Seasonal changes in the structure of the testicular interstitial cells in Rana esculenta were investigated.Throughout November–February, small mitochondria of the tubular type, visicles of the smooth endoplasmic reticulum and free ribosomes predominate and the cytoplasm contains few lipid droplets and a poorly developed Golgi apparatus. During the period from March to June the cell organelles increase in number. There are numerous aggregated lysosomes and conspicuous accumulations of lipid droplets. Besides small mitochondria increasing numbers of giant mitochondria occur and the Golgi complex is enlarged. The small and giant mitochondria contain crystals which seem to originate from osmiophilic globular inclusion bodies. During June and July the whole cytoplasm may be filled with lipid droplets. Concomitantly there is a decrease in the number of lysosomes and giant mitochondria and the Golgi apparatus is in a state of involution.Possible correlations between the development of the cell organelles and the period of increased steroid production are pointed out. The appearance of giant mitochondria and lysosomes and their importance for seasonal Leydig cell development and involution are discussed.

Auszugsweise vorgetragen auf der 68. Versammlung der Anatomischen Gesellschaft in Lausanne, April 1973. — Herrn Prof. Dr. Dr. E. Horstmann danke ich für die Anregung zu dieser Arbeit und Herrn Prof. Dr. A. F. Holstein für die Durchsicht des Manuskriptes.     

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

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

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

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

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Diese Untersuchung wurde mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt.