Die Entwicklung der Succinodehydrogenaseaktivität im Gehirn der Maus während der Postnatalzeit

Zusammenfassung Mit der Methode von Nachlas et al. (1957) wird die Entwicklung der Succinodehydrogenase-Aktivität im Gehirn der Maus postnatal bis zum 21. Tag untersucht. Die Aktivität wird unter dem Mikroskop mit dem Auge abgeschätzt. Es wird eine frühbetonte Entwicklung des Hirnstammes von einer spätbetonten Entwicklung im Endhirn unterschieden. Die Ergebnisse von 0., 10. und 20. Tag werden im Text beschrieben und in Tabellen zusammengefaßt. Es werden drei Typen von Ganglienzellen unterschieden: Zellen vom somatischen Typ, hier ist die Aktivität der SDH im Perikaryon größer als im umgebenden Neuropil, Zellen vom dendritischen Typ, hier ist die Aktivität vorwiegend im Neuropil lokalisiert, Zellen vom indifferenten Typ, wo eine solche Unterscheidung nicht möglich ist. Die Glia zeigt deutlich in Hirnkernen mit Zellen vom indifferenten Typ starke Aktivität vor den Neuronen, in Hirnkernen mit Zellen vom somatischen Typ entwickeln sich die Neurone vor den Gliazellen. Die Glia in der weißen Substanz besitzt geringe bis mittlere Aktivität. Die Aktivität der Neuriten ist in einer äußeren Schicht der Faser im Axon zu lokalisieren.

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Summary Using the method of Nachlas et al. (1957) the postnatal development of succinate dehydrogenase activity was investigated in the brain of mice. The age of the animals used in the investigation ranged from newborn to 21 days of age. The strength of the activity was estimated microscopically. The development of the brain stem was observed to be earlier than the development of the telencephalon. The results of the tests done on day 0,10 and 20 are described in the paper and summarized in tables. Three types of nerve cells are described: Cells of the somatic type which show a greater SDH activity in the perikaryon than in the surrounding neuropil. Cells of the dendritic type showing the activity predominantly in the neuropil. Cells of an indifferent type where a differentiation is not possible. In cerebral nuclei containing cells of the indifferent type, the activity is first demonstrable in the neuroglia cells and later on in the neurons. In cerebral nuclei with cells of the somatic type the activity is first developed in the neurons and then in the glia cells. The glia in the white matter shows a low to medium strong activity. The activity of the neurites can be localized in an external layer of the axon.

     

Zur Morphokinetik und Cytochemie der Schilddrüse

Zusammenfassung Der Funktionswandel der Schilddrüse des Goldhamsters wurde mit elektronenmikroskopisch-cytochemischen und -autoradiographischen Methoden an Drüsen mit supprimierter und akut stimulierter Funktion studiert. Die Schilddrüse des Normaltieres ist durch schlauchförmige, kolloidarme Follikel mit morphologisch aktiven Thyreocyten und ein stark vascularisiertes Stroma gekennzeichnet. Besonderes cytochemische Merkmal der Hamsterschilddrüse ist die Aktivität von alkalischer Phosphatase an der apikalen Zellgrenze des Follikelepithels. Diese Reaktion hängt von dem Funktionszustand der Drüse ab. Die Aktivität von saurer Phosphatase ist in sekundären und primären Lysosomen des apikalen Cytoplasma lokalisiert und hängt ebenfalls vom Funktionszustand der Drüse ab. Die Aktivität von ATP-ase findet sich vor allem in besonderen mesenchymalen Zellen des perifolliculären Interstitiums. Diese Zellen haben morphologische Merkmale von Pericyten und werden als Uferzellen des Lymphgefäßsystems in der Schilddrüse angesehen. Die cytochemischen Befunde werden im Hinblick auf die morphologischen Merkmale der Hormonsekretion diskutiert.

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Morphological kinetics and cytochemistry of the thyroid glandElectron microscopic-cytochemical and radioautographical investigation in the golden hamster (Cricetus auratus)

Summary The functional activity of the thyroid gland in the golden hamster was suppressed by exogeneous hormone (T₄) and was subsequently stimulated by exogeneous TSH. Morphological kinetics were studied by electron microscopical cytochemistry and radioautography following¹²⁵iodine injection. The normal gland possesses tubule shaped follicles with active epithelium and is rich in alkaline phosphatase which is localized at the apical cell border of the follicular epithelium. This activity is exclusively demonstrable in the functionally active gland. Activity of acid phosphatase is demonstrated in secondary and in primary lysosomes of the follicular epithelium. Activity of ATP-ase in mainly localized in perifollicular cells which are interpreted to be pericytes. These cells seem to form the perifollicular lymphatic vessels of the gland. The results are discussed and correlated to cellular mechanisms of hormonal secretion in the thyroid gland.

Mit dankenswerter Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Fermenthistochemische Befunde an in vivo erzeugten Deckglaskulturen

Zusammenfassung Es wird über fermenthistochemische Befunde an in vivo gewonnenen Zellkulturen berichtet. In Übereinstimmung mit Angaben über das Granulationsgewebe wird vor allem der Gehalt an oxydativen Enzymen von der Zelleistung bzw. dem Reifegrad der Zellen bestimmt. Während die Enzymausstattung der verschiedenen Reaktionszellen gleich ist, verhält sich ihre Aktivität unterschiedlich. Eine besonders starke Aktivität weisen die Makrophagen und Riesenzellen auf. Die Enzymausstattung läßt auf die Bevorzugung anaerober Stoffwechselschritte schließen.

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Summary An enzyme histochemical study is conducted on in vivo tissue cultures. In accordance with findings on granulation tissue it are predominantly oxidative enzymes which are influenced by the cell activity or rather the state of cell maturation. While the enzymatic pattern of the various reactive cells seems to be the same, their activity is different. Macrophages and giant cells are particularly active. The enzymatic pattern seems to indicate a preference for an anaerobic metabolism.

     

Elektronenmikroskopische Darstellung peroxydatischer Aktivitäten bei Phaseolus vulgaris nach Infektion mit Uromyces phaseoli typica

Zusammenfassung Bei der Wirt-Parasit-Kombination Phaseolus vulgaris (cv. Favorit) und Uromyces phaseoli typica wird die Aktivität peroxydatischer Enzyme am dritten Tag nach Infektion elektronenmikroskopisch dargestellt. Die Aktivität in den Mitochondrien (möglicherweise eine Cytochromoxydase oder Cytochromperoxydase) ist in der infizierten Zelle erhöht. Die Peroxisomen (sie enthalten eine Katalase) bleiben in der infizierten Zelle unverändert. Im Pilz wird keine Katalaseaktivität gefunden.Die Schicht mit peroxydatischer Aktivität auf der Außenseite der Zellwand (Zellwandperoxydase) ist an der Berührungsstelle Hyphe—Wirtswand oft verdickt. An der Eintrittsstelle des Haustoriums in die Zelle wird Aktivität auf der Wand des Haustoriumhalses und auf den Cisternen des benachbarten ribosomenbesetzten endoplasmatischen Reticulums beobachtet. Manchmal findet man auch eine Schicht mit peroxydatischer Aktivität zwischen Scheide und Wand des Haustoriums.

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Electronmicroscopic demonstration of peroxidase activities in Phaseolus vulgaris after infection with Uromyces phaseoli typica

Summary Peroxidase activity in Phaseolus vulgaris (cultivar Favorit), infected with Uromyces phaseoli typica, was studied with the help of an electronmicroscope. The plant material was prefixed three days after inoculation and 3,3-diaminobenzidine was used as a substrate to detect the enzyme activity.The mitochondrial membranes showed an enhanced enzyme activity (due to a cytochrome oxidase or possibly due to a cytochrome peroxidase) in the infected cell. There was no change in the structure and catalase activity of peroxisomes of the host. No catalase activity was detected in the fungus.A layer with evident peroxidase activity is seen outside the cell wall. This layer is sometimes thickened especially when it is in touch with intercellular hyphae.The penetration site of the haustorium has been intensively studied. Activity was observed in the neck region (from the penetration site of the haustorium to the neckband) in the zone between the host plasmalemma and the plasmalemma of the fungus. Some activity was also seen on the cisternae of the endoplasmic reticulum surrounding the neck. In a few preparations, activity was also found between sheath and wall of the haustorium.

     

Über die Tüpfel vonCeramium

Zusammenfassung Untersuchungen anCeramium rubrum (Nordsee) machten mit Wandstrukturen bekannt, die bisher keine Beachtung gefunden zu haben scheinen. Die Tüpfel, welche benachbarte Zellen der Fäden oder ungleichartige Zellen (Rinden- und axiale Zellen) verbinden, sind umgeben von je einem großen scheibenförmigen Hof, der scharf umgrenzt sich von den peripherischen Teilen der Wand absetzt. Die optischen und färberischen Eigenschaften der Wand und des Hofes werden beschrieben; die letzteren lassen auf eine konzentrische Struktur der Wand schließen. Die Doppelbrechung des Hofes ist stärker als die der äußeren Wandteile, aber nur graduell von der der letzteren verschieden.     

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.

     

Phosphatase-Aktivität in Hydathoden 1

Zusammenfassung Das Gewebe, welches in den Hydathoden zwischen Leitbündelende und Wasserspalten eingeschaltet ist, wird als Hydathodengewebe definiert (topographischer Begriff). Unabhängig davon, ob dieses Gewebe aus Mesophyllzellen besteht (Triticum), ob es ein scheidenloses Epithem vorstellt (Tropaeolum) oder ob es mit einer Scheide versehen in ein Zuleitungs- und ein Ausscheidungsgewebe differenziert ist (Alchemilla, Saxifraga), weist es beim histochemischen Test eine auffallende Aktivität der sauren Phosphatase auf.Da der Phosphatasenachweis in den dem aktiven Gewebe benachbarten Zellen der Epithemscheide, des Mesophylls und der Epidermis bei unseren Objekten negativ ausfällt, muß den Zellen des Hydathodengewebes ein besonderer Stoffwechsel zukommen. Dieser ist bei dem ins Hydathodengewebe vordringenden Xylemparenchym ausgeprägter als im Ausscheidungsgewebe unmittelbar unter den Wasserspalten (Alchemilla, Abb. 4).Es besteht eine auffällige Analogie mit den Nektarien, wo sich das Nektargewebe ebenfalls mit der Phosphatasereaktion gegenüber dem inaktiven Grundgewebe oder dem Mesophyll abgrenzen läßt, und wo das Ausscheidungsgewebe gleichfalls weniger aktiv als das Zuführungsgewebe erscheint. Ferner weisen die Xylemparenchymzellen im Bereiche der Hydathoden eine ähnlich starke Reaktion auf wie die Geleitzellen der Siebröhren. Der gefundene Parallelismus läßt es fraglich erscheinen, ob die Phosphatasereaktion im Phloem und in den Nektarien spezifisch für die Zuckerwanderung sei. Denn man stellt fest, daß die Hydathodengewebe, unabhängig davon, ob sie als Filtrations- oder als Ausscheidungsgewebe ausgebildet sind, eine ähnlich rege Aktivität der sauren Phosphatase entwickeln wie die zuckerverarbeitenden Gewebe. Die nachgewiesene histochemische Analogie der Hydathodengewebe mit dem Nektargewebe muß daher auf einer anderen stoffwechselchemischen Übereinstimmung beruhen.Herrn Professor Dr. K. Höfler zum 70. Geburtstage gewidmet.     

Observations on the morphology,submicroscopic structure and biological properties of satellite cells (S.C.) in sensory ganglia of mammals

Zusammenfassung Die Untersuchung der perisomatischen und periaxonalen Satelliten in sensiblen Ganglien verschiedener Säuger hat folgende Ergebnisse:Es wird nachgewiesen, daß die Satelliten um das Neuron eine ununterbrochene Hülle bilden, die es von den Bindegewebsstrukturen des Ganglions vollständig trennt. Jeder Satellit ist von seiner eigenen Zellmembran scharf begrenzt; die Membranen der anliegenden Zellen sind durch Zwischenräume von etwa 200 Å getrennt. Die Form der Satelliten ist im wesentlichen laminär: die Abbildungen von Zellen mit feinen verzweigten Fortsätzen, die hauptsächlich durch Silberimprägnation gewonnen wurden, geben meistens Artefakte wieder.Die Satelliten haben innige Beziehungen zum Neuron, von dem sie durch einen dünnen Zwischenraum (etwa 200 Å), von den entsprechenden Zellmembranen abgegrenzt, getrennt sind: die Satelliten passen sich jeder Unregelmäßigkeit der Neuronenoberfläche an, die durch kleine Paraphyten hervorgerufen wird.Wo der Neurit erscheint, stellen sich die perisomatischen Satelliten ein. Sie werden von den periaxonalen Satelliten ersetzt und diese ihrerseits von den Schwannschen Zellen.Die Satelliten enthalten manchmal ergastoplasmische Bildungen. Im großen und ganzen ist die Struktur dieser Zellen derjenigen der Schwannschen Zellen und vieler protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems ähnlich.Während des körperlichen Wachstums erfahren die Satelliten eine bedeutend geringere Volumen-Zunahme als die Neurone, aber sie vermehren sich häufig durch mitotische Teilung. Beim Erwachsenen sind die Mitosen dagegen sehr selten. Das endgültige Volumen der Satelliten ist eher gleichmäßig, es entspricht dem Drieschschen-Gesetz. Auf Grund der gewonnenen Daten kann man diese Zellen als stabile Elemente im Sinne Bizzozero's betrachten.Über den funktionellen Wert der Satelliten äußert sich der Verfasser auf Grund der morphologisch und biologisch gesammelten Daten. Da diese Zellen immer zwischen den Blutgefäßen und den Neuronen liegen, muß ihre Tätigkeit trophischer Art sein. Die morphologischen Untersuchungen können allerdings nicht feststellen, ob diese trophische Funktion nur in einer Filtrierung der von den Blutgefäßen herkommenden Substanzen oder auch in ihrer Verarbeitung besteht.Schließlich behauptet der Verfasser, daß die perisomatischen und periaxonalen Satelliten einerseits eine große Ähnlichkeit mit den perineuronalen protoplasmatischen Gliocyten des Zentralnervensystems aufweisen, andererseits mit den Schwannschen Zellen. Es ist vielleicht möglich, in einer Kategorie viele Zellen zusammenzufassen, die in enger Beziehung zu den Neuronen stehen und ähnliche funktionelle Eigenschaften besitzen, Zellen, die sowohl dem zentralen als auch dem peripheren Nervensystem angehören.

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

Selektive Paarung und gegenseitige Beeinflussung der Kopulationspartner bei der Diatomee Cocconeis

Zusammenfassung Früher untersuchte Sippen vonCocconeis zeigen die Gesetzmäßigkeit, daß Zellen nur paarungsfähig sind, wenn ihre Rapheschale der Hypotheka angehört. Der Richtungskörper entsteht dann, in der Folge einer inäqualen, differentiellen Cytokinese, gesetzmäßig an der Seite der Hypotheka, also in bezug auf die festsitzende Zelle unten. Bei var.euglyptoides sind außerdem auch Zellen sexualisierbar, welche die Rapheschale als Epitheka ausgebildet haben; sie können sich aber nicht mit ihresgleichen paaren. Die Paarung erfolgt überwiegend zwischen Partnern mit verschiedener Thekenkombination und nur in 1/8 der Fälle zwischen Partnern, deren Rapheschale der Hypotheka angehört. Die bei anderen Sippen bestehende 50%ige Sterilität wird dadurch entsprechend eingeschränkt.Die fixe Beziehung zwischen Richtungskörperbildung und Hypotheka ist auch beieuglyptoides erhalten, daher entsteht der Richtungskörper in Zellen mit oberer Hypotheka oben; die Polaritätsachse, welche den Ablauf der meiotischen Cytokinese kontrolliert, ist also in bezug auf den Protoplasten um 180° gedreht. Es sind also zweierlei Polaritäten zu unterscheiden: die den vegetativen Zellen inhärente Polarität, die sich in der Heteropolie der Pervalvarachse ausdrückt und nicht umkehrbar ist, und die während der Meiose auftretende, die beieuglyptoides mit ersterer gleich- oder gegensinnig wirken kann, während sie bei anderen Sippen immer gleichsinnig wirkt.Bei der Kopulation zeigen sich außerdem bestimmte (nicht zufällige) Beziehungen zwischen der Thekenkombination und der Lage der Partner zueinander, dem Eintritt in die Meiose und vermutlich der Bildung des Kopulationsschlauchs. Auch hieraus ist auf eine verschiedene physiologische Disposition der Zellen mit verschiedener Thekenkombination zu schließen.Infolge des verschiedenen Widerstands, den die oberen Theken in Paaren mit verschiedener Thekenkombination bei ihrem Aufklappen während der Bildung der Kopulationsgallerte leisten, entstehen bei der konstitutionell isogamen var.euglyptoides asymmetrische Kopulationsbilder, die eine bewegungsphysiologische Anisogamie, wie sie bei anderen Sippen konstitutionell ist, bloß vortäuschen.Mit 5 Textabbildungen     

Über ein bakteriolytisches Enzym vonArchangium violaceum (Myxobacteriales)

Zusammenfassung In der Nährlösung von Kulturen vonArchangium violaceum konnten folgende Enzymaktivitäten nachgewiesen werden: bakteriolytische, proteolytische und gegen Hefe lytische. Die Abgabe dieser Enzyme war bei den untersuchten Stämmen unterschiedlich. Drei verschiedene Typen ließen sich unterscheiden, solche die Hefe und Bakterien auflösten, solche die nur Bakterien lysierten und lytisch inaktive. Die Aktivität des bakteriolytischen Enzyms ist von der jeweiligen Wachstumsphase abhängig, beim Eintritt in das Stadium mit geringerer Wachstumsgeschwindigkeit sinkt die Aktivität. Die Enzymproduktion ist in weitem Bereich unabhängig vom pH-Wert der Nährlösung.Archangium violaceum ist in der Lage, den pH-Wert des Nährmediums in beide Richtungen bis zu pH±0,4 zu verändern.

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Studies of a bacteriolytic enzyme of Archangium violaceum (Myxobacteriales)I. Enzyme activities in vivo under different conditions

Summary Three different types of enzyme activities could be shown in the medium ofArchangium violaceum cultures: a bacteriolytic one, one which lyses yeasts and proteolytic ones. The production of these enzymes varies among the strains examined. We found three types of them: one lysing yeasts as well as bacteria, one active only against bacteria and one that was lytically inactive. The bacteriolytic activity is dependent on the phase of growth and decreases when the culture reaches the stage of slower growth. The enzyme production is within a wide range independent of the pH of the medium.Archangium violaceum is able to alter the pH of the medium in both directions up to ±0.4.

     

Histologische Studien Über den Zusammenhang der verschiedenen Alterserscheinungen bei Schnecken

Zusammenfassung In der Mitteldarmdrüse von Agriolimax agrestis wird die Gliederung der Lobuli mit fortschreitendem Lebensalter immer größer und zwischen den Lobuli finden sich immer mehr und mehr Bindegewebeszellen.Unter den atrophischen Erscheinungen ist das Verschwinden des Protoplasmas am auffallendsten.In der Körperwand fällt eine Reduktion der Drüsen und Muskelzellen auf.In der Zwitterdrüse ist die auffallendste Altersveränderung eine Verminderung der Zellen und parallel mit dieser Verminderung geht eine Verkleinerung der Lobuli.Beim Altern ohne Gewichtsabnahme ist die markanteste Altersveränderung, nach unseren bisherigen Untersuchungen, die Zunahme der Bindegewebszellen.Beim Altern mit Gewichtsverlust ist die stärkste Altersveränderung die Rückbildung der Parenchymzellen und die Zunahme der Bindegewebszellen.Die histologischen Untersuchungen über die verschiedenartig ablaufenden Altersveränderungen geben uns die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen den einzelnen Veränderungen festzustellen.Die Vermehrung der Bindegewebszellen allein ist keine zureichende Ursache für das Auftreten der Atrophie. Doch könnten durch das Auftreten von Bindegewebszellen in großer Menge atrophische Erscheinungen hervorgerufen werden.     

Feinstruktur und Funktion der Fimbrien beidem sternbildenden Bakterium Pseudomonas echinoides

Zusammenfassung Die Fimbrien des sternbildenden Bakteriums Pseudomonas echinoides sind monopolar inserierte lange Fäden, die die Fähigkeit besitzen, sich mit Fimbrien anderer Zellen zu verbinden, sich dann zu kontrahieren und so mehrere Zellen zu Sternen irreversibel zusammenzuheften. Bei stern^--Mutanten haben die Fimbrien die Haftfähigkeit und die Kontrahierbarkeit verloren.Der Durchmesser der Fimbrien beträgt etwa 50 Å. Sie weisen eine Querstruktur mit einer Periode von 50–80 Å auf.Zellen mit aktiven Fimbrien heften sich auf Erythrocyten fest, aber nur mit ihrem fimbriierten Pol. Diese Hämadsorption wird durch Mannose verhindert.Die hier beschriebenen monopolaren Fimbrien werden mit den peritrichen der Enterobacteriaceen verglichen.

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Summary The fimbriae of the star-forming bacterium Pseudomonas echinoides are monopolar inserted long threads. They are able to attach to the fimbriae of other cells and to contract themselves, irreversibly joining several cells to a stable star-like cluster.In star^--mutants the fimbriae have lost their adhesive properties and their contractability. The fimbriae are about 50 Å in diameter and show a fine structure with a periodicity of about 50–80 Å.Cells with active fimbriae adhere to red blood cells, but only with their fimbriated pole. This haemadsorption is inhibited by mannose.The monopolar fimbriae described here are compared with the peritrichous fimbriae of the Enterobacteriaceae.

     

Untersuchungen über die Temperaturabhängigkeit von Lebensprozessen bei verschiedenen Wirbellosen

Zusammenfassung Die Atmungsintensität winterruhender Weinbergschnecken (Helix pomatia) weist eine dem Typ 3 entsprechende Temperaturadaptation auf. Der kritische Punkt, von dem ab eine Abhängigkeit des Sauerstoffverbrauches vom Sauerstoffpartialdruck in Erscheinung tritt, wird daher mit steigender Adaptationstemperatur nach niedrigeren Sauerstoffdrucken hin verschoben.Der Atmungsadaptation geht eine entsprechende Aktivitätsanpassung der Dehydrasen in Eiweißdrüse, Mitteldarmdrüse, Fußmuskulatur und Niere parallel. Die Fermentaktivität warmadaptierter Schnecken ist jedoch in den einzelnen Organen in unterschiedlichem Grade gedrosselt. Das Aufwachen aus der Winterruhe ist mit einer Aktivitätssteigerung der Dehydrasen verbunden. Von diesem Prozeß werden die einzelnen Organe zu verschiedenen Zeitpunkten erfaßt, so daß die Aktivität der Succinodehydrase ein und derselben warmadaptierten Schnecke in einigen Organen (Eiweißdrüse und Niere) noch durch die Temperaturadaptation gedrosselt sein kann, während sie in anderen Organen (Fußmuskulatur und Zwitterdrüse) bereits die Aktivität aufgewachter Tiere erreicht.Die Adaptationstemperatur sowie das Aufwachen aus der Winterruhe wirken sich auf den Gehalt an wasserstoffübertragenden Stoffwechselprodukten (Bernsteinsäure) in einigen Organen noch stärker aus als auf die Fermentaktivität. Der Gehalt an gebundenem und freiem Wasser in der Mitteldarmdrüse wird durch die Adaptations temperatur nicht beeinflußt.Auch Lumbriculus variegatus besitzt eine Atmungsadaptation entsprechend Typ 3. Die adaptative Drosselung der Atmungsintensität beginnt hier erst, wenn die Adaptationstemperatur einen bei etwa 14° liegenden Grenzwert überschreitet. Nach Gewöhnung an einen 12stündigen Wechsel von 15 und 23° zeigen die Würmer den gleichen Sauerstoffverbrauch wie nach Anpassung an konstante Temperatur von 19°. Der Umkehrpunkt der Atmungskurve warmadaptierter Tiere liegt bei höherer Temperatur als derjenigen kaltadaptierter. An Gewebesuspensionen konnten weder Atmungsnoch Fermentadaptation (Succinodehydrase) nachgewiesen werden.Sauerstoffverbrauch, Umkehrpunkt der Atmungskurven und Aktivität der Succinodehydrase von Eisenia foetida werden durch die Adaptationstemperatur nicht beeinflußt. Die Aktivität der Katalase sowie die bei den Dehydraseaktivitätsbestimmungen ohne Bernsteinsäurezusatz resultierenden Entfärbungsgeschwindigkeiten nehmen jedoch mit steigender Adaptationstemperatur zu. Die Lebensresistenz gegenüber extrem hohen Temperaturen steigt mit zunehmender Adaptationstemperatur. Umkehrpunkt der Atmungskurve und Hitzetod liegen bei gleicher Temperatur; die gemessene Fermentinaktivierung setzt erst bei höherer Temperatur ein. Die Lebensresistenz gegenüber Hitze ist im Herbst größer als im Frühjahr.Die Stoffwechselintensität von Diapause-Larven von Cephaleia abietis weist ebenfalls keine Temperaturadaptation auf. Die an 24° gewöhnten Larven mit Puppenaugen haben allerdings einen geringeren Sauerstoffverbrauch als die bei kalten und mittleren Temperaturen gehaltenen Tiere. Diese Erscheinung könnte jedoch durch Entwicklungsprozesse bedingt sein. An Gewebesuspensionen aus unterschiedlich adaptierten Diapause-Larven mit Puppenaugen ließen sich keine Unterschiede in der Dehydrasenaktivität nachweisen.Gekürzte Wiedergabe einer Dissertation bei der Philosophischen Fakultät der Universität Kiel, Teil I (Anregung und Anleitung: Prof. Dr. H. Precht).     

Strukturwechsel und Enzymmuster am Sprossscheitel einiger Gräser

Zusammenfassung der Ergebnisse Bei Gräsern aus dem Verwandtschaftsbereich der Gattung Saccharum kommt es während des Austreibens am Sproßscheitel zu einem Wechsel der anatomischen Struktur. In jungen, stark treibenden Sprossen können sich die oberflächlich am Scheitel gelegenen Zellen periklin teilen. Mit zunehmendem Alter oder mit zunehmender Erstarkung stellt sich an dem vorübergehend tunicafreien Scheitel eine regelmäßig ausgebildete Tunica wieder ein.Der sich ändernden anatomischen Gliederung des Sproßscheitels entspricht eine Änderung des Verteilungsmusters der Cytochromoxydase, die mit der Nadi-Reaktion an Gefrierschnitten innerhalb der Zellen nachgewiesen wurde. Danach scheint sich die Vermutung, daß der Wechsel der histologischen Struktur mit einer Veränderung der meristematischen Aktivität koordiniert ist, zu bestätigen.

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Structural alteration and enzyme pattern in the shoot apex of some grasses

Summary During the germination an alteration of the anatomical structure takes place in the shoot apex of grasses which are related to the genus Saccharum. In young fast-growing shoots the surface cells of the apex can divide periclinally. With increasing age or increasing size the temporary tunica-free apices again develop a regularly formed tunica.The structural change of the shoot apex corresponds to an alteration of the cytochrom-oxydase pattern, a fact which was proved by the Nadi-reaction in freeze sections. This seems to confirm the assumption that the change of histological structure is coordinated with a change of meristematical activity.

     

Kleine Beiträge zur Bestimmung des IEP von Protoplasten

Zusammenfassung Die vorliegende Untersuchung der Beziehung zwischen der spezifischen Refraktion und dem isoelektrischen Verhalten von Protoplasten hat die Aufgabe, nicht allein die Realisierung dieser Abhängigkeit durch verschiedene Argumente zu beweisen, sondern auch die Art dieses Zusammenhanges theoretisch und experimentell zu analysieren und durch eine dissoziationschemische Deutung verständlich zu machen.Sowohl die theoretischen Ableitungen als auch deren praktische Erprobung im Vergleich mit einer bereits bekannten dissoziationschemischen Beziehung des IEP (nämlich mit dem Permeabilitätsminimum) deuten darauf hin, daß der Annäherung an den IEP oder an das Neutralteilchenmaximum, unter der Voraussetzung der Konstanz aller andern Variabeln, eine Zunahme in der spezifischen Refraktion symbath ist.Die bisher angewandte, vonVlès entwickelte Methode der Refraktionsbestimmung ist zwar nach den angestellten Betrachtungen nicht völlig einwandfrei, aber für Vergleichsbestimmungen und in der Beschränkung auf solche Zellen, deren Gestalt sich der der Kugel möglichst nähert, wohl geeignet.     

Funktionsentwicklung der thyrotropen Zellen der Adenohypophyse des Goldhamsters

Zusammenfassung Die Entwicklung der thyrotropen Zellen in der Adenohypophyse des Goldhamsters wurde an Schnittserien untersucht. Zur Klärung der Frage, inwieweit zwischen dem Beginn der thyrotropen Aktivität und der Funktionsaufnahme der fetalen Schilddrüse ein zeitlicher Zusammenhang besteht, wurden die fetalen Schilddrüsen in die Untersuchung einbezogen. Ausgewertet wurden in erster Linie Präparate, die — nach Aufoxydation der für das thyrotrope Hormon charakteristischen Cystingruppen — mit Alcianblau (pH 0,3) und Dichlorpseudoisocyanin gefärbt worden waren.Thyrotrope Zellen treten in der fetalen Goldhamsterhypophyse erstmals am 14. Tag (untersuchtes Stadium: 13d 17 h) auf. Es sind große, längsoval-birnenförmige bis polygonale Zellen, welche häufig über einen sockelartig ausgezogenen Zellfortsatz mit einer Kapillarwand in Kontakt treten. Das färbbare granuläre Material ist hauptsächlich in der Zellperipherie konzentriert, wodurch es zu einer charakteristischen, scharfen Konturierung dieser Zellen kommt.Zu demselben Zeitpunkt zeigt die fetale Schilddrüsenanlage als erste Zeichen der spezifischen Funktionsaufnahme Follikel- und Kolloidbildung.Während der weiteren Entwicklung nimmt die Zahl der thyrotropen Zellen stetig zu. Zellform und -große sowie die Art der Granulation bleiben dabei nahezu unverändert. An den ältesten untersuchten Stadien (14 Tage p.p.) sind als gonadotrop zu charakterisierende Zellen noch nicht eindeutig nachweisbar.

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Development of function of the thyrotropin secreting cells in the pituitary gland of the golden hamster

Summary The development of thyrotropin secreting cells in the pituitary gland of the golden hamster has been investigated in serial sections. With regard to the relationship between the beginning of thyrotropic activity in the fetal pituitary gland and onset of function in the fetal thyroidea the latter also has been investigated. Thyrotropic cells have been identified by staining with alicanblue (pH 0.3) or dichlorpseudoisocyanin after oxidation with performic acid or potassium permanganate. These reactions are based upon the relative high cystine content of TSH. Thyrotropic cells firstly are to be seen the 14th day of fetal life. These large cells of oval or angular form often have contact with the wall of a sinusoid via a long cytoplasmatic process. The grannies of the thyrotrophs show a marked tendency to be more concentrated at the cell borders giving the cell a characteristic hard outline. At the same time the thyroideaanlage shows first signs of specific function as represented by forming of follicles and production of colloid. During the further development the number of thyrotrophs increases. Form and size of the TSH-cells and the kind of granulation of these cells do not change. In the oldest stages examined (14th day p.p.) gonadotropic cells could not be identified.

Sasse (1968) konnte weiterhin zeigen, wie es etwa zum selben Zeitpunkt zu einem plötzlichen Anstieg der Aktivität der Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase und der cytoplasmatischen RNS in den Schilddrüsenepithelien kommt. Die Bedeutung der G-6-P-DH liegt in der Bereitstellung der für die Nucleinsäuresynthese notwendigen Pentosen über den Pentose-Phosphat-Cyclus (Sasse, 1968). Die plötzliche Steigerung der Aktivitätsrate der G-6-P-DH beruht möglicherweise auf der zum gleichen Zeitpunkt einsetzenden thyrotropen Aktivität des HVL. Hierauf weist jedenfalls die in vitro an Gewebsschnitten beobachtete spezifische Stimulierung des Pentose-Phosphat-Cyclus nach TSH-Zusatz hin (Condliffe und Robbins, 1967). Die Bedeutung des thyrotropen Hormons für die Synthese der Ribonucleotide in der fetalen Schilddrüse wird auch durch Befunde unterstrichen, nach denen TSH eine Umwandlung des glatten agranulären in das rauhe, d. h. mit Ribosomen besetzte, endoplasmatische Retikulum bewirkt. Wesentlicher Mechanismus scheint dabei zu sein, daß durch TSH eine Funktionsumstellung der DNS von der Phase reiner Proliferation auf die Entwicklung der spezifischen Schilddrüsenfunktion, d.h. der thyroidealen Hormonsynthese bewirkt wird (Szentágothai et al., 1968).     

Studies on the secretion of digestive enzymes in Locusta migratoria L. I. Proteinase activity

Proteinase activity in various parts of the digestive tract of Locusta migratoria L. was studied in fed and starved insects. Proteinase activity occurred mainly in the gut lumen. In starved locusts the proteinase activity disappeared and was only restored after continuous feeding. There are apparently two stages in the production of the digestive fluid. Enzymes are elaborated in the cells of the digestive tract and are simultaneously and continuously discharged into the lumen.

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Zusammenfassung Die Proteinase-Aktivität in verschiedenen Teilen des Verdauungskanals von Locusta migratoria wurde unter den Bedingungen normaler Nahrungsaufnahme sowie bei Hunger untersucht.Zu Beginn des Imaginallebens zeigt Locusta Proteinase-Aktivität hauptsächlich, wenn auch nicht ausschließlich, im Lumen der Blinddärme. Sie wird schon vom letzten Larvenstadium an in Gang gesetzt. Gewebeextrakte von Blinddärmen und Mitteldarm zeigen aber bei der Häutung noch keine meßbare Aktivität, jedoch entsteht eine geringe Aktivität am ersten und zweiten Tage des Adultstadiums. Bei Hunger fällt die Gewebeaktivität wieder ab. Wenn die Insekten gefüttert werden, ist die Abnahme weniger deutlich und im Falle der Blinddärme von einem zweiten Anstieg gefolgt. Jedoch ist der Enzymspiegel im Gewebe immer sehr niedrig und stellt nur einen Bruchteil des im Darmlumen vorhandenen dar. Es wird daraus geschlossen, daß die beiden Phasen der Bildung von Verdauungsflüssigkeit, die Bildung der Fermente in den Zellen und ihre Freisetzung aus ihnen, gleichzeitige und kontinuierliche Prozesse darstellen.Nach einer dreitägigen Hungerperiode ergibt eine einzelne Mahlzeit von halbstündiger Dauer innerhalb der nächsten 24 Stunden noch keine Anregung der Proteinase-Aktivität. Um Aktivität zu erreichen, ist fortgesetzte Nahrungsaufnahme und danach eine Latenzperiode von 48 Stunden erforderlich. Unter diesen Umständen enthält das Insekt einen gefüllten Darm und es scheint, daß dies die notwendige Voraussetzung für die Proteinase-Aktivierung darstellt. Jedoch muß der Darm mit Nahrung gefüllt sein, da Wasser keine Reaktion ergibt.

     

Erregungsleitung in Gastropodennerven: Spontan aktive Zellen im Nervus intestinalis der Weinbergschnecke

Zusammenfassung Der isolierte Nervus intestinalis der Weinbergschnecke enthält zwischen dem Visceralganglion und der Aortenabzweigung mehrere spontan aktive Nervenzellen. Die Zellen feuern entweder regelmäßig oder periodisch mit Frequenzen zwischen 1,5 und 9 Hz. Nach 20–24 Std ist die Frequenz der Aktivität auf etwa 40% abgesunken.Durch eine Reizserie (1/sec; Reizdauer 1 msec) wird die Frequenz einiger Zellen für kurze Zeit verdoppelt, sie sinkt dann bei weiterer Reizung bis auf oder unter den Ruhewert. Übersteigt die Reizfrequenz 2/sec, kann eine solche Zelle vollkommen aussetzen. Es gibt Zellen, deren Aktivität durch elektrische Reize nicht verändert wird.Wenigstens einige der spontan aktiven Zellen sind bipolar und senden Fortsätze nach cranial und caudal. Ihre Lage konnte teilweise genau lokalisiert werden; sie treten im cranialen Drittel des Nerven gehäuft auf.Die Impulsleitungsgeschwindigkeit kann schwanken zwischen 21 und 90 cm/sec. Sie kann in einigen Fällen (meist caudal von der spontan aktiven Zelle) sprunghaft zu- oder abnehmen. Da sich an diesen Stellen die Impulsform ändert, hat sich die Faser entweder aufgespalten — vorausgesetzt, daß man von einer Faser ableitet — oder die Erregung wurde umgeschaltet auf (parallellaufende) Fasern mit anderer Leitungsgeschwindigkeit.

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Summary The isolated intestinal nerve of the snail, Helix pomatia, contains several fibres between the visceral ganglion and the aortic branch which show spontaneous activity. These cells discharge either regularly or periodically at a frequenzy between 1,5 and 9 impulses per second. After 20 to 24 hours this activity drops to about 40%.A series of one-millisecond stimuli at one second intervals doubles the frequency of single cells for a short time. Thereafter the frequency returns to its original value or lower. If the stimulus rate exceeds two per second such cells cease to discharge altogether. The activity of some cells is not affected by electrical stimuli.At least some of the spontaneously active cells are bipolar with cranial and caudal processes. The position of a few could be determined exactly. They occur together in the cranial third of the nerve.The speed of impulse conduction varies between 21 and 90 cm/sec. In some cases (as a rule caudally from the spontaneously active cells) the speed can change abruptly. Since a change in impulse form accompanies the change in speed, either the fibre was split (supposing one is recording from a single fibre) or the exitation was switched to (parallel) fibres with a different speed of conduction.

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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft. — Herrn Prof. Dr. Autrum danke ich für einen Arbeitsplatz und für vielfältige Hilfe von seiten des Institutes.     

Elektronenmikroskopische Untersuchungen an den Chordazellen von Petromyzon

Zusammenfassung Die Chordazellen von 30–40 cm langen Neunaugen (Petromyzon) wurden nach Osmium- und Kaliumpermanganatfixierung elektronenmikroskopisch untersucht. Das Chordaepithel (Chordoblasten) hat ein stark ausgeprägtes endoplasmatisches Retikulum mit Paladegranulabesatz, das an das Ergastoplasma von eiweißsezernierenden Drüsenzellen erinnert. Dieses endoplasmatische Retikulum wird mit der Produktion von Tonofilamenten in Zusammenhang gebracht. In weiter zentralgelegenen Zellen werden die Tonofilamente dicht unter die Zelloberflächenmembran gelagert, so daß eine Zytoplasmarinde entsteht. Die Zellgrenzen liegen eng aneinander. Einzelne Kontaktstellen haben Desmosomen. Die blasigen Chordazellen besitzen eine stark ausgebildete Rindenschicht mit vielen Tonofilamenten, die unter der Zelloberflächenmembran liegt. Diese Rindenschicht ist dicker als 0,5 , damit im Lichtmikroskop sichtbar. Sie entspricht der sog. Zellmembran in den lichtmikroskopischen Untersuchungen. Im Innern dieser blasigen Zellen lassen sich nach Osmiumfixierung granuläre Elemente nachweisen, die sich nach Kaliumpermanganatfixierung oder Bleihydroxydkontrastierung als Glykogen darstellen. Ihre Produktion hängt auch mit dem endoplasmatischen Reticulum zusammen, das zuerst in größere Abschnitte zerfällt und dann noch seinen Paladegranulabesatz verliert. Auch die großen blasigen Zellen haben ihre Oberflächenmembran und Desmosomen. Sie müssen deshalb noch als Epithelzellen betrachtet werden.Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Über die Aufnahme von radioaktivem Schwefel in die wachsende Vogelfeder nach Applikation von 35S-Methioninlösungen

Zusammenfassung Wellensittichen (Melopsittacus undulatus), Elstern (Pica pica) und Haustauben (Columba livia) werden 0,1c1 ml einer isotonischen ³⁵S-DL-Methioninlösung mit Aktivitäten von 0,05–1,2 mC beiderseits der Crista sterni in die Brustmuskulatur injiziert.Die Lokalisation des in den heranwachsenden, primären Konturfedern, aber auch nach natürlicher Mauserung oder künstlicher Entfernung derselben in den folgenden Federgenerationen abgelagerten radioaktiven Isotops erfolgt mit einem Methan-Durchflußzähler oder autoradiographisch.An den Deck- und Flugfedern kann ein proximales, stark strahlendes Areal mit einem bogenförmigen Verlauf seiner apikalen Begrenzung von einem oder mehreren distalen Strahlungsbändern schwacher Aktivität unterschieden werden.Die distalen Strahlungsbänder treten häufig in einer rhythmischen Folge auf, wobei ihr Winkel zu dem proximalen Schaftteil in etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit diesem entspricht. In der rhythmischen Folge dieser Zuwachsstreifen ist nicht selten noch ein weiterer Unterrhythmus erkennbar.Die Breitenunterschiede der distalen Strahlungsbänder bzw. die Amplituden ihrer Rhythmen sind nicht ausschließlich korreliert mit der jeweiligen definitiven Federlänge, sondern auch abhängig von der Wachstumsphase der Feder am Applikationstermin und in gewisser Weise kennzeichnend für den Federtyp.Für das Ausbreitungsvermögen des radioaktiven Isotops bzw. der dasselbe enthaltenden Verbindungen kann auch eine gewisse Individualität der Einzelfeder festgestellt werden.Auch in dem proximalen, stark strahlenden Areal ist bisweilen (Pica pica) eine rhythmische Ablagerungsfolge des radioaktiven Isotops zu beobachten. Der Winkel dieser radioaktiven Streifen entspricht ebenfalls etwa dem der natürlichen Zuwachsstreifen mit dem proximalen Schaftteil.Bei einmaligen Injektionen von Methioninlösungen nicht zu hoher Strahlungsdosen wird bei Applikation in einer frühen Wachstumsphase der Feder eine proximalwärts abnehmende Strahlungsintensität auf der Fahne und dem Schaft gefunden. Dabei nimmt die Aktivität der Fahnen schneller ab als die des Schaftes, d. h. dieser schwärzt den Röntgenfilm weiter proximal als die Außen- und Innenfahne.Bei den Autoradiographien der Dorsal- und Ventralseiten der Konturfedern ergibt sich ein deutlicher Unterschied. Die Dorsalseite zeigt an der distalen Grenze des stark strahlenden Areals auf dem Röntgenfilm im Gebiet des Federschaftes eine strahlungsschwache Kerbe, die Ventralseite dagegen eine die distale Grenze des stark strahlenden Areals überragende Strahlungsspitze.In verschiedener Höhe durch den Federschaft markierter Federn geführte Querschnitte zeigen bei entsprechender junger Wachstumsphase im Spulenbereich eine radioaktive Strahlung der Spulenwand und der Federscheide, sowie weiter apikal auch eine solche der Hornsepten, der Schaftschenkel und der Markzellen des Schaftes (Columba livia).Bei hohen applizierten Strahlungsdosen kann eine langsame Abnahme der Aktivitäten über mehrere Federgenerationen verfolgt werden. Mehrfache, in 24stündigem Abstand folgende Injektionen nicht zu hoher Aktivitäten markieren sich auf dem Federschaft in der Form tütenartig ineinandergeschachtelter, oval ausgebuchteter Strahlungsrhythmen (Columba livia).Eine zeitmäßige Zuordnung der distalen Grenzen der distalen Strahlungsbänder und des proximalen Areals hoher Aktivität zum Applikationstermin ergibt für Federn einer frühen Wachstumsphase ein Emporwandern des radioaktiven Isotopes über das Oberflächenniveau der Haut nach der Applikation.Die natürlichen Zuwachsstreifen decken sich zuweilen (Pica pica) mit wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen auf der Federfahne. Diese können auch auf die Dorsalseite des Schaftes übergreifen. Ebenso können die Ansätze der Rami an den Schaftseiten in einer wellenartigen Folge inserieren. Dabei besteht die Möglichkeit, daß die Wellen der Federfahne mit den rhythmischen Schwankungen der Strahlungsintensität zusammenfallen, und unter gewissen Umständen können Fehlstreifen als extreme Ausschläge eines stoffwechselphysiologischen Rhythmus, wie er in der Folge der radioaktiven Querbänderung zum Ausdruck kommt, angesehen werden. Die auf dem Röntgenfilm in Erscheinung tretende Querbänderung der Federfahne kann durch quantitative Ablagerungsunterschiede des radioaktiven Isotops und, wenn auch in wesentlich geringerem Maße, durch Änderungen der Hornstruktur bedingt sein. Eine autoradiographische Auswertung von ein- und zweidimensionalen Papierchromatogrammen von Hydrolysaten markierter Federn läßt eine radioaktive Strahlung im Bereich des Cystin, Cystein, Taurin und Lanthionin erkennen. Dabei ist aber zu bedenken, daß Cystein und Lanthionin und insbesondere das Taurin durch die chemische Aufbereitung entstanden sein können. ³⁵S-Methionin konnte sowohl autoradiographisch as auch mit dem Methandurchflußzähler nicht erfaßt werden.Meinen beiden Mitarbeitern, den Herren Bruno Geierhaas und Werner Stössel, danke ich auch diesmal wieder für hilfreiche technische Assistenz und dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg sowie der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine finanzielle Unterstützung dieser Untersuchungen.